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2020年中考数学真题分类汇编13:二次函数
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2020年中考数学试题分类汇编之十三
二次函数
一、 选择题
10.(2020安徽)(4分)如图,和都是边长为2的等边三角形,它们的边,在同一条直线上,点,重合.现将在直线向右移动,直至点与重合时停止移动.在此过程中,设点移动的距离为,两个三角形重叠部分的面积为,则随变化的函数图象大致为
A. B.
C. D.
【解答】解:如图1所示:当时,过点作于.
和均为等边三角形,
为等边三角形.
,
.
当时,,且抛物线的开口向上.
如图2所示:时,过点作于.
,函数图象为抛物线的一部分,且抛物线开口向上.
故选:.
10.(2020福建)已知,是抛物线上的点,下列命题正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
【答案】C
10.(2020陕西)在平面直角坐标系中,将抛物线y=x2﹣(m﹣1)x+m(m>1)沿y轴向下平移3个单位.则平移后得到的抛物线的顶点一定在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【解答】解:∵y=x2﹣(m﹣1)x+m=(x﹣)2+m﹣,
∴该抛物线顶点坐标是(,m﹣),
∴将其沿y轴向下平移3个单位后得到的抛物线的顶点坐标是(,m﹣﹣3),
∵m>1,
∴m﹣1>0,
∴>0,
∵m﹣﹣3===﹣﹣1<0,
∴点(,m﹣﹣3)在第四象限;
故选:D.
6.(2020哈尔滨)(3分)将抛物线向上平移3个单位长度,再向右平移5个单位长度,所得到的拋物线为
A. B. C. D.
【解答】解:由“上加下减”的原则可知,将抛物线向上平移3个单位所得抛物线的解析式为:;
由“左加右减”的原则可知,将抛物线向右平移5个单位所得抛物线的解析式为:;
故选:.
8.(2020杭州)(3分)设函数y=a(x﹣h)2+k(a,h,k是实数,a≠0),当x=1时,y=1;当x=8时,y=8,( )
A.若h=4,则a<0 B.若h=5,则a>0
C.若h=6,则a<0 D.若h=7,则a>0
解:当x=1时,y=1;当x=8时,y=8;代入函数式得:1=a(1-h)2+k8=a(8-h)2+k,
∴a(8﹣h)2﹣a(1﹣h)2=7,
整理得:a(9﹣2h)=1,
当h=4,则a=1,故A错误;
当h=5,则a=﹣1,故B错误;
当h=6,则a=-13,故C正确;
当h=7,则a=-15,故D错误;
选:C.
10.(2020杭州)(3分)在平面直角坐标系中,已知函数y1=x2+ax+1,y2=x2+bx+2,y3=x2+cx+4,其中a,b,c是正实数,且满足b2=ac.设函数y1,y2,y3的图象与x轴的交点个数分别为M1,M2,M3,( )
A.若M1=2,M2=2,则M3=0 B.若M1=1,M2=0,则M3=0
C.若M1=0,M2=2,则M3=0 D.若M1=0,M2=0,则M3=0
解:选项B正确.
理由:∵M1=1,M2=0,
∴a2﹣4=0,b2﹣8<0,∵a,b,c是正实数,
∴a=2,∵b2=ac,
∴c=12b2,
在二次函数y3=x2+cx+4中,
则有△=c2﹣16=14b2﹣16=14(b2﹣64)<0,
∴M3=0,
∴选项B正确,
故选:B.
12.(2020天津)已知抛物线(,,是常数,)经过点,其对称轴是直线.有下列结论:
①
②关于的方程有两个不等的实数根;
③.
其中,正确结论的个数是( )
A. B. C. D.
答案:C
15.(2020河北)如图,现要在抛物线上找点,针对的不同取值,所找点的个数,三人的说法如下,
甲:若,则点的个数为0;
乙:若,则点的个数为1;
丙:若,则点的个数为1.
下列判断正确的是( )
A. 乙错,丙对 B. 甲和乙都错
C. 乙对,丙错 D. 甲错,丙对
【答案】C
【详解】当b=5时,令x(4-x)=5,整理得:x2-4x+5=0,△=(-4)2-4×5=-6<0,因此点P的个数为0,甲的说法正确;
当b=4时,令x(4-x)=4,整理得:x2-4x+4=0,△=(-4)2-4×4=0,因此点P有1个,乙的说法正确;
当b=3时,令x(4-x)=3,整理得:x2-4x+3=0,△=(-4)2-4×3=4>0,因此点P有2个,丙的说法不正确;
故选:C.
6.(2020江西)在平面直角坐标系中,点为坐标原点,抛物线与轴交于点,与轴正半轴交于点,连接,将向右上方平移,得到,且点,落在抛物线的对称轴上,点落在抛物线上,则直线的表达式为( )
A. B. C. D.
【解析】
将抛物线配方可得,∴对称轴为直线,抛物线与轴的两个交点坐标分别为,∴B(3,0)与轴交点,∴OA=3,OB=4
根据平移的规律可得且,∴,代入抛物线可得,直线AB的解析式为,根据∥可得直线的解析式为,再将代入可得,∴直线的解析式为,故选B
11(2020四川绵阳)三孔桥横截面的三个孔都是呈抛物线形,两小孔形状、大小完全相同。当水面刚好淹没小孔时,大孔水面宽度为10米,孔顶离水面1.5米;当水位下降,大孔水面宽度为14米时,单个小孔的水面宽度为4米。若大孔水面宽度为20米,则单个小孔的水面宽度为( ).
A. 米 B.米 C.米 D.7米
【解析】答案:B.
解:以大孔的对称轴为轴,以刚好淹没时水面高度为轴建立平面直角坐标系。如图:则A(5,0),G(0,1.5),所以大孔所在抛物线的解析式可求得为:,设小孔所在抛物线为。当大孔大孔水面宽度为14米时,如图C点的横坐标是7,所以C点坐标为(7,),此时F、H点的纵坐标为:。代入中,得到:,由此时水面宽度为4米,得:,解得,(舍去).∴。当大孔水面宽度为20米时,即H点坐标为:(10,)。所以有:。此时有:
。此时小孔水面宽度为:。故选B.
10.(2020贵阳)已知二次函数的图象经过与两点,关于的方程有两个根,其中一个根是3.则关于的方程有两个整数根,这两个整数根是( )
A. 或0 B. 或2 C. 或3 D. 或4
【答案】B
【详解】二次函数的图象经过与两点,即方程的两个根是﹣3和1,
可以看成二次函数y的图象沿着y轴平移m个单位,得到一个根3,
由1到3移动2个单位,可得另一个根为﹣5.由于0<n<m,
可知方程的两根范围在﹣5~﹣3和1~3,
由此判断B符合该范围.
故选B.
10.(2020贵州黔西南)(4分)如图,抛物线y=ax2+bx+4交y轴于点A,交过点A且平行于x轴的直线于另一点B,交x轴于C,D两点(点C在点D右边),对称轴为直线x=52,连接AC,AD,BC.若点B关于直线AC的对称点恰好落在线段OC上,下列结论中错误的是( )
A.点B坐标为(5,4) B.AB=AD
C.a=-16 D.OC•OD=16
解:∵抛物线y=ax2+bx+4交y轴于点A,
∴A(0,4),
∵对称轴为直线x=52,AB∥x轴,
∴B(5,4).
故A无误;
如图,过点B作BE⊥x轴于点E,
则BE=4,AB=5,
∵AB∥x轴,∴∠BAC=∠ACO,
∵点B关于直线AC的对称点恰好落在线段OC上,
∴∠ACO=∠ACB,∴∠BAC=∠ACB,
∴BC=AB=5,
∴在Rt△BCE中,由勾股定理得:EC=3,∴C(8,0),
∵对称轴为直线x=52,∴D(﹣3,0)
∵在Rt△ADO中,OA=4,OD=3,
∴AD=5,∴AB=AD,
故B无误;
设y=ax2+bx+4=a(x+3)(x﹣8),
将A(0,4)代入得:4=a(0+3)(0﹣8),
∴a=-16,故C无误;
∵OC=8,OD=3,∴OC•OD=24,故D错误.
综上,错误的只有D.
故选:D.
8.(2020山东青岛)已知在同一直角坐标系中二次函数和反比例函数的图象如图所示,则一次函数的图象可能是( )
A. B. C. D.
解:由二次函数图象可知:a﹤0,对称轴﹥0,
∴a﹤0,b﹥0,
由反比例函数图象知:c﹥0,
∴﹤0,一次函数图象与y轴的交点在y轴的负半轴,
对照四个选项,只有B选项符合一次函数的图象特征.
故选:B·
12.(2020长沙)“闻起来臭,吃起来香”的臭豆腐是长沙特色小吃,臭豆腐虽小,但制作流程却比较复杂,其中在进行加工煎炸臭豆腐时,我们把焦脆而不糊的豆腐块数的百分比称为“可食用率”,在特定条件下,“可食用率”p与加工煎炸的时间t(单位:分钟)近似满足函数关系式:(a,b,c为常数),如图纪录了三次实验数据,根据上述函数关系和实验数据,可以得到加工煎炸臭豆腐的最佳时间为( )
A. 3.50分钟 B. 4.05分钟 C. 3.75分钟 D. 4.25分钟
解:将(3,0.8)(4,0.9)(5,0.6)代入得:
②-①和③-②得
⑤-④得,解得a=﹣0.2.
将a=﹣02.代入④可得b=1.5.
对称轴=.
故选C.
10.(2020齐齐哈尔)((3分)如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点(4,0),其对称轴为直线x=1,结合图象给出下列结论:
①ac<0;
②4a﹣2b+c>0;
③当x>2时,y随x的增大而增大;
④关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0有两个不相等的实数根.
其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
解:抛物线开口向上,因此a>0,与y轴交于负半轴,因此c<0,故ac<0,所以①正确;
抛物线对称轴为x=1,与x轴的一个交点为(4,0),则另一个交点为(﹣2,0),于是有4a﹣2b+c=0,所以②不正确;
x>1时,y随x的增大而增大,所以③正确;
抛物线与x轴有两个不同交点,因此关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0有两个不相等的实数根,所以④正确;
综上所述,正确的结论有:①③④,
故选:C.
8.(2020新疆生产建设兵团)(5分)二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,则一次函数y=ax+b和反比例函数y=cx在同一平面直角坐标系中的图象可能是( )
A.B.C.D.
解:因为二次函数y=ax2﹣bx+c的图象开口向上,得出a>0,与y轴交点在y轴的正半轴,得出c>0,利用对称轴x=-b2a>0,得出b<0,
所以一次函数y=ax+b经过一、三、四象限,反比例函数y=cx经过一、三象限,
故选:D.
9.(2020四川南充)(4分)如图,正方形四个顶点的坐标依次为(1,1),(3,1),(3,3),(1,3).若抛物线y=ax2的图象与正方形有公共点,则实数a的取值范围是( )
A.19≤a≤3 B.19≤a≤1 C.13≤a≤3 D.13≤a≤1
【解答】解:当抛物线经过(1,3)时,a=3,
当抛物线经过(3,1)时,a=19,
观察图象可知19≤a≤3,
故选:A.
10.(2020四川南充)(4分)关于二次函数y=ax2﹣4ax﹣5(a≠0)的三个结论:①对任意实数m,都有x1=2+m与x2=2﹣m对应的函数值相等;②若3≤x≤4,对应的y的整数值有4个,则-43<a≤﹣1或1≤a<43;③若抛物线与x轴交于不同两点A,B,且AB≤6,则a<-54或a≥1.其中正确的结论是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
【解答】解:∵二次函数y=ax2﹣4ax﹣5的对称轴为直线x=-4a2a=2,
∴x1=2+m与x2=2﹣m关于直线x=2对称,
∴对任意实数m,都有x1=2+m与x2=2﹣m对应的函数值相等;
故①正确;
当x=3时,y=﹣3a﹣5,当x=4时,y=﹣5,
若a>0时,当3≤x≤4时,﹣3a﹣5<y≤﹣5,
∵当3≤x≤4时,对应的y的整数值有4个,
∴1≤a<43,
若a<0时,当3≤x≤4时,﹣5≤y<﹣3a﹣5,
∵当3≤x≤4时,对应的y的整数值有4个,
∴-43<a≤﹣1,
故②正确;
若a>0,抛物线与x轴交于不同两点A,B,且AB≤6,
∴△>0,25a﹣20a﹣5≥0,
∴16a2+20a>05a-5≥0,
∴a≥1,
若a<0,抛物线与x轴交于不同两点A,B,且AB≤6,
∴△>0,25a﹣20a﹣5≤0,
∴16a2+20a>05a-5≤0,
∴a<-54,
综上所述:当a<-54或a≥1时,抛物线与x轴交于不同两点A,B,且AB≤6.
故选:D.
10.(2020辽宁抚顺)(3分)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=2,CD⊥AB于点D.点P从点A出发,沿A→D→C的路径运动,运动到点C停止,过点P作PE⊥AC于点E,作PF⊥BC于点F.设点P运动的路程为x,四边形CEPF的面积为y,则能反映y与x之间函数关系的图象是( )
A. B.
C. D.
解:∵在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=2,
∴AB=4,∠A=45°,
∵CD⊥AB于点D, ∴AD=BD=2,
∵PE⊥AC,PF⊥BC, ∴四边形CEPF是矩形,
∴CE=PF,PE=CF,
∵点P运动的路程为x,∴AP=x,
则AE=PE=x•sin45°=x,
∴CE=AC﹣AE=2﹣x,
∵四边形CEPF的面积为y,∴当点P从点A出发,沿A→D路径运动时,
即0<x<2时,
y=PE•CE=x(2﹣x)=﹣x2+2x=﹣(x﹣2)2+2,
∴当0<x<2时,抛物线开口向下;
当点P沿D→C路径运动时,即2≤x<4时,
∵CD是∠ACB的平分线,
∴PE=PF,∴四边形CEPF是正方形,
∵AD=2,PD=x﹣2,∴CP=4﹣x,
y=(4﹣x)2=(x﹣4)2.
∴当2≤x<4时,抛物线开口向上,
综上所述:能反映y与x之间函数关系的图象是:A.
故选:A.
6.(2020内蒙古呼和浩特)(3分)已知二次函数y=(a﹣2)x2﹣(a+2)x+1,当x取互为相反数的任意两个实数值时,对应的函数值y总相等,则关于x的一元二次方程(a﹣2)x2﹣(a+2)x+1=0的两根之积为( )
A.0 B.﹣1 C.﹣ D.﹣
解:∵二次函数,y=(a﹣2)x2﹣(a+2)x+1
当x取互为相反数的任意两个实数值时,对应的函数值y总相等,
可知二次函数图象的对称轴为直线x=0,即y轴,
则,解得:a=﹣2,
∴关于x的一元二次方程(a﹣2)x2﹣(a+2)x+1=0为﹣4x2+1=0,
∴两根之积为,
故选:D.
7.(2020内蒙古呼和浩特)(3分)关于二次函数y=x2﹣6x+a+27,下列说法错误的是( )
A.若将图象向上平移10个单位,再向左平移2个单位后过点(4,5),则a=﹣5
B.当x=12时,y有最小值a﹣9
C.x=2对应的函数值比最小值大7
D.当a<0时,图象与x轴有两个不同的交点
解:A、将二次函数向上平移10个单位,再向左平移2个单位后,表达式为:,
若过点(4,5),则,解得:a=﹣5,故选项正确;
B、∵,开口向上,∴当x=12 时,y有最小值a﹣9,故选项正确;
当x=2时,y=a+16,最小值为a﹣9,a+16﹣(a﹣9)=25,即x=2对应的函数值比最小值大25,故选项错误;
D、△=,当a<0时,9﹣a>0,
即方程有两个不同的实数根,即二次函数图象与x轴有两个不同的交点,故选项正确,
故选:C.
20.(2020黑龙江牡丹江)(3分)如图,抛物线与轴正半轴交于,两点,与轴负半轴交于点.若点,则下列结论中,正确的个数是
①; ②; ③,与,是抛物线上两点,若,则;
④若抛物线的对称轴是直线,为任意实数,则;⑤若,则.
A.5 B.4 C.3 D.2
【解答】解:如图,抛物线开口向下,与轴交于负半轴,对称轴在轴右侧,
,,,,
,故①正确;
如图,抛物线过点,点在轴正半轴,
对称轴在直线右侧,即,
,又,,故②正确;
,与,是抛物线上两点,,
可得:抛物线在上,随的增大而增大,
在上,随的增大而减小,
不一定成立,故③错误;
若抛物线对称轴为直线,则,即,
则,
,故④正确;,则点的横坐标大于0或小于等于1,
当时,代入,,
当时,,,
则,整理得:,则,又,,
,故⑤正确,
故正确的有4个.
故选:.
8.(2020四川遂宁)(4分)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,对称轴为直线x=﹣1,下列结论不正确的是( )
A.b2>4ac B.abc>0 C.a﹣c<0 D.am2+bm≥a﹣b(m为任意实数)
解:由图象可得:a>0,c>0,△=b2﹣4ac>0,-b2a=-1,
∴b=2a>0,b2>4ac,故A选项不合题意,
∴abc>0,故B选项不合题意,
当x=﹣1时,y<0,∴a﹣b+c<0,
∴﹣a+c<0,即a﹣c>0,故C选项符合题意,
当x=m时,y=am2+bm+c,
当x=﹣1时,y有最小值为a﹣b+c,
∴am2+bm+c≥a﹣b+c,
∴am2+bm≥a﹣b,故D选项不合题意,
故选:C.
12.(2020山东枣庄)(3分)如图,已知抛物线的对称轴为直线.给出下列结论:
①; ②; ③; ④.
其中,正确的结论有
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【解答】解:抛物线开口向下,,对称轴为,因此,与轴交于正半轴,因此,
于是有:,因此①正确;
由,得,因此③不正确,
抛物线与轴有两个不同交点,因此,②正确,
由对称轴,抛物线与 轴的一个交点为,对称性可知另一个交点为,因此,故④正确,
综上所述,正确的结论有①②④,
故选:.
8.(2020湖南岳阳)(3分)(2020•岳阳)对于一个函数,自变量x取c时,函数值y等于0,则称c为这个函数的零点.若关于x的二次函数y=﹣x2﹣10x+m(m≠0)有两个不相等的零点x1,x2(x1<x2),关于x的方程x2+10x﹣m﹣2=0有两个不相等的非零实数根x3,x4(x3<x4),则下列关系式一定正确的是( )
A.0<x1x3<1 B.x1x3>1 C.0<x2x4<1 D.x2x4>1
【解答】解:由题意关于x的方程x2+10x﹣m﹣2=0有两个不相等的非零实数根x3,x4(x3<x4),就是关于x的二次函数y=﹣x2﹣10x+m(m≠0)与直线y=﹣2的交点的横坐标,
画出函数的图象草图如下:
∵抛物线的对称轴为直线x=--102×(-1)=-5,
∴x3<x1<﹣5,
由图象可知:0<x1x3<1一定成立,
故选:A.
12.(3分)(2020•玉林)把二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象作关于x轴的对称变换,所得图象的解析式为y=﹣a(x﹣1)2+4a,若(m﹣1)a+b+c≤0,则m的最大值是( )
A.﹣4 B.0 C.2 D.6
【解答】解:∵把二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象作关于x轴的对称变换,所得图象的解析式为y=﹣a(x﹣1)2+4a,∴原二次函数的顶点为(1,﹣4a),
∴原二次函数为y=a(x﹣1)2﹣4a=ax2﹣2ax﹣3a,∴b=﹣2a,c=﹣3a,
∵(m﹣1)a+b+c≤0,∴(m﹣1)a﹣2a﹣3a≤0,
∵a>0,∴m﹣1﹣2﹣3≤0,即m≤6,
∴m的最大值为6,
故选:D.
7.(3分)(2020•常德)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,下列结论:
①b2﹣4ac>0;②abc<0;③4a+b=0;④4a﹣2b+c>0.
其中正确结论的个数是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【解答】解:由图象知,抛物线与x轴有两个交点,
∴方程ax2+bx+c=0有两个不相等的实数根,∴b2﹣4ac>0,故①正确,
由图象知,抛物线的对称轴直线为x=2,∴-b2a=2,∴4a+b=0,故③正确,
由图象知,抛物线开口方向向下,∴a<0,∵4a+b=0,
∴b>0,而抛物线与y轴的交点在y轴的正半轴上,∴c>0,∴abc<0,故②正确,
由图象知,当x=﹣2时,y<0,
∴4a﹣2b+c<0,故④错误,
即正确的结论有3个,故选:B.
12.(2020贵州遵义)(4分)抛物线y=ax2+bx+c的对称轴是直线x=﹣2.抛物线与x轴的一个交点在点(﹣4,0)和点(﹣3,0)之间,其部分图象如图所示,下列结论中正确的个数有( )
①4a﹣b=0;②c≤3a;③关于x的方程ax2+bx+c=2有两个不相等实数根;④b2+2b>4ac.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【解答】解:∵抛物线的对称轴为直线x=-b2a=-2,
∴4a﹣b=0,所以①正确;
∵与x轴的一个交点在(﹣3,0)和(﹣4,0)之间,
∴由抛物线的对称性知,另一个交点在(﹣1,0)和(0,0)之间,
∴x=﹣1时y>0,且b=4a,
即a﹣b+c=a﹣4a+c=﹣3a+c>0,
∴c>3a,所以②错误;
∵抛物线与x轴有两个交点,且顶点为(﹣2,3),
∴抛物线与直线y=2有两个交点,
∴关于x的方程ax2+bx+c=2有两个不相等实数根,所以③正确;
∵抛物线的顶点坐标为(﹣2,3),
∴4ac-b24a=3,∴b2+12a=4ac,
∵4a﹣b=0,∴b=4a,
∴b2+3b=4ac,
∵a<0,∴b=4a<0,
∴b2+2b>4ac,所以④正确;
故选:C.
9.(2020山西)(3分)竖直上抛物体离地面的高度h(m)与运动时间t(s)之间的关系可以近似地用公式h=﹣5t2+v0t+h0表示,其中h0(m)是物体抛出时离地面的高度,v0(m/s)是物体抛出时的速度.某人将一个小球从距地面1.5m的高处以20m/s的速度竖直向上抛出,小球达到的离地面的最大高度为( )
A.23.5m B.22.5m C.21.5m D.20.5m
解:由题意可得,h=﹣5t2+20t+1.5=﹣5(t﹣2)2+21.5,
故当t=2时,h取得最大值,此时h=21.5, 选:C.
10.(2020四川自贡)(4分)函数y=kx与y=ax2+bx+c的图象如图所示,则函数y=kx﹣b的大致图象为( )
A.B. C.D.
解:根据反比例函数的图象位于一、三象限知k>0,
根据二次函数的图象确知a<0,b<0,
∴函数y=kx﹣b的大致图象经过一、二、三象限,
故选:D.
11.(2020山东滨州)(3分)对称轴为直线的抛物线、、为常数,且如图所示,小明同学得出了以下结论:①,②,③,④,⑤为任意实数),⑥当时,随的增大而增大.其中结论正确的个数为
A.3 B.4 C.5 D.6
【解答】解:①由图象可知:,,
,
,
,故①错误;
②抛物线与轴有两个交点,
,,故②正确;
③当时,,故③错误;
④当时,,,故④正确;
⑤当时,的值最小,此时,,
而当时,,所以,
故,即,故⑤正确,
⑥当时,随的增大而减小,故⑥错误,
故选:.
11.(2020四川眉山)(4分)已知二次函数y=x2﹣2ax+a2﹣2a﹣4(a为常数)的图象与x轴有交点,且当x>3时,y随x的增大而增大,则a的取值范围是( )
A.a≥﹣2 B.a<3 C.﹣2≤a<3 D.﹣2≤a≤3
解:∵二次函数y=x2﹣2ax+a2﹣2a﹣4(a为常数)的图象与x轴有交点,
∴△=(﹣2a)2﹣4×1×(a2﹣2a﹣4)≥0
解得:a≥﹣2;
∵抛物线的对称轴为直线x=﹣=a,抛物线开口向上,且当x>3时,y随x的增大而减小,
∴a≤3,∴实数a的取值范围是﹣2≤a≤3.
故选:D.
9.(2020山东泰安)(4分)在同一平面直角坐标系内,二次函数y=ax2+bx+b(a≠0)与一次函数y=ax+b的图象可能是( )
A. B. C.D.
选:C.
9.(2020浙江宁波)(4分)如图,二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象与x轴交于A,B两点,与y轴正半轴交于点C,它的对称轴为直线x=﹣1.则下列选项中正确的是( )
A.abc<0
B.4ac﹣b2>0
C.c﹣a>0
D.当x=﹣n2﹣2(n为实数)时,y≥c
【解答】解:由图象开口向上,可知a>0,
与y轴的交点在x轴的上方,可知c>0,
又对称轴方程为x=﹣1,所以-b2a<0,所以b>0,
∴abc>0,故A错误∵;
∴一次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象与x轴交于A,B两点,
∴b2﹣4ac>0,
∴4ac﹣b2<0,故B错误;
∵-b2a=-1,
∴b=2a,
∵当x=﹣1时,y=a﹣b+c<0,
∴a﹣2a+c<0,
∴c﹣a<0,故C错误;
当x=﹣n2﹣2(n为实数)时,y=ax2+bx+c=a(﹣n2﹣2)+b(﹣n2﹣2)=an2(n2+2)+c,
∵a>0,n2≥0,n2+2>0,
∴y=an2(n2+2)+c≥c,故D正确,
故选:D.
9.(2020浙江温州)(4分)已知(﹣3,y1),(﹣2,y2),(1,y3)是抛物线y=﹣3x2﹣12x+m上的点,则( )
A.y3<y2<y1 B.y3<y1<y2 C.y2<y3<y1 D.y1<y3<y2
解:抛物线的对称轴为直线x=--122×(-3)=-2,
∵a=﹣3<0,∴x=﹣2时,函数值最大,
又∵﹣3到﹣2的距离比1到﹣2的距离小,
∴y3<y1<y2.
故选:B.
10.(4分)(2020•株洲)二次函数y=ax2+bx+c,若ab<0,a﹣b2>0,点A(x1,y1),B(x2,y2)在该二次函数的图象上,其中x1<x2,x1+x2=0,则( )
A.y1=﹣y2 B.y1>y2
C.y1<y2 D.y1、y2的大小无法确定
【解答】解:∵a﹣b2>0,b2≥0,∴a>0.
又∵ab<0,∴b<0,
∵x1<x2,x1+x2=0,
∴x2=﹣x1,x1<0.
∵点A(x1,y1),B(x2,y2)在该二次函数y=ax2+bx+c的图象上,
∴y1=ax12+bx1+c,y2=ax22+bx2+c=ax12-bx1+c.
∴y1﹣y2=2bx1>0.
∴y1>y2.
故选:B.
二、 填空题
16.(2020哈尔滨)(3分)抛物线的顶点坐标为 .
【解答】解:抛物线是顶点式,
顶点坐标是.
故答案为:.
16.(2020南京)(2分)下列关于二次函数为常数)的结论:①该函数的图象与函数的图象形状相同;②该函数的图象一定经过点;③当时,随的增大而减小;④该函数的图象的顶点在函数的图象上.其中所有正确结论的序号是 ①②④ .
【解答】解:①二次函数为常数)与函数的二次项系数相同,
该函数的图象与函数的图象形状相同,故结论①正确;
②在函数中,令,则,
该函数的图象一定经过点,故结论②正确;
③,
抛物线开口向下,对称轴为直线,当时,随的增大而减小,故结论③错误;
④抛物线开口向下,当时,函数有最大值,
该函数的图象的顶点在函数的图象上.故结论④正确,
故答案为①②④.
17.(2020无锡)二次函数的图像过点,且与轴交于点,点在该抛物线的对称轴上,若是以为直角边的直角三角形,则点的坐标为__________.
解:对,当x=0时,y=3,∴点B坐标为(0,3),
抛物线的对称轴是直线:,
当∠ABM=90°时,如图1,过点M作MF⊥y轴于点F,则,
∵∠1+∠2=90°,∠2+∠3=90°,
∴∠1=∠3,
又∠MFB=∠BOA=90°,
∴△BFM∽△AOB,
∴,即,解得:BF=3,
∴OF=6,
∴点M的坐标是(,6);
当∠BAM=90°时,如图2,过点A作EH⊥x轴,过点M作MH⊥EH于点H,过点B作BE⊥EH于点E,则,
同上面的方法可得△BAE∽△AMH,
∴,即,解得:AH=9,
∴点M的坐标是(,﹣9);
综上,点M的坐标是或.
15.(2020无锡)请写出一个函数表达式,使其图象的对称轴为轴:__________.
解:设函数的表达式为y=ax2+bx+c,
∵图象的对称轴为y轴,
∴对称轴为x==0,
∴b=0,
∴满足条件的函数可以是:.(答案不唯一)
故答案是:y=x2(答案不唯一)
12.(2020山东青岛)抛物线(为常数)与轴交点的个数是__________.
解:∵∆=4(k-1)2+8k=4k2+4>0,
∴抛物线与轴有2个交点.
故答案为:2.
15.(2020湖北武汉)抛物线(,,为常数,)经过,两点,下列四个结论:
①一元二次方程的根为,;
②若点,在该抛物线上,则;
③对于任意实数,总有;
④对于的每一个确定值,若一元二次方程(为常数,)的根为整数,则的值只有两个.
其中正确的结论是________(填写序号).
解:抛物线经过,两点
一元二次方程的根为,,则结论①正确
抛物线的对称轴为
时的函数值与时的函数值相等,即为
当时,y随x的增大而减小
又
,则结论②错误
当时,
则抛物线的顶点的纵坐标为,且
将抛物线向下平移个单位长度得到的二次函数解析式为
由二次函数图象特征可知,的图象位于x轴的下方,顶点恰好在x轴上
即恒成立
则对于任意实数,总有,即,结论③正确
将抛物线向下平移个单位长度得到的二次函数解析式为
函数对应的一元二次方程为,即
因此,若一元二次方程的根为整数,则其根只能是或或
对应的的值只有三个,则结论④错误
综上,结论正确的是①③
故答案为:①③.
12.(2020上海)(4分)如果将抛物线y=x2向上平移3个单位,那么所得新抛物线的表达式是 y=x2+3 .
【解答】解:抛物线y=x2向上平移3个单位得到y=x2+3.
故答案为:y=x2+3.
10.(2020宁夏)(3分)若二次函数y=﹣x2+2x+k的图象与x轴有两个交点,则k的取值范围是 k>﹣1 .
6.(2020黑龙江牡丹江)(3分)将抛物线向上平移3个单位长度后,经过点,则的值是 .
【解答】解:将抛物线向上平移3个单位长度后,
表达式为:,
经过点,代入得:,
则,
故答案为:.
22.(2020黑龙江牡丹江)(6分)如图,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点,抛物线的顶点为.已知,.请解答下列问题:
(1)求抛物线的解析式,并直接写出点的坐标;
(2)抛物线的对称轴与轴交于点,连接,的垂直平分线交直线于点,则线段的长为 .
注:抛物线的对称轴是直线,顶点坐标是,.
【解答】解:(1)抛物线经过,代入得:,解得:,
抛物线表达式为:,
顶点的坐标为;
(2)直线为抛物线对称轴,
,
,,
,
垂直平分,,,
,,
,即,
解得:,
,
故答案为:.
13.(2020江苏连云港)(3分)加工爆米花时,爆开且不糊的粒数的百分比称为“可食用率”.在特定条件下,可食用率与加工时间(单位:满足函数表达式,则最佳加工时间为 3.75 .
【解答】解:根据题意:,
当时,取得最大值,
则最佳加工时间为.
故答案为:3.75.
17.(3分)(2020•荆门)如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点A、B,顶点为C,对称轴为直线x=1,给出下列结论:①abc<0;②若点C的坐标为(1,2),则△ABC的面积可以等于2;③M(x1,y1),N(x2,y2)是抛物线上两点(x1<x2),若x1+x2>2,则y1<y2; ④若抛物线经过点(3,﹣1),则方程ax2+bx+c+1=0的两根为﹣l,3.其中正确结论的序号为 ①④ .
【解答】解:①抛物线的对称轴在y轴右侧,则ab<0,而c>0,故abc<0,正确,符合题意;
②△ABC的面积=12AB•yC=12×AB×2=2,解得:AB=2,则点A(0,0),即c=0与图象不符,故②错误,不符合题意;
③函数的对称轴为x=1,若x1+x2>2,则12(x1+x2)>1,则点N离函数对称轴远,故y1>y2,故②错误,不符合题意;
④抛物线经过点(3,﹣1),则y′=ax2+bx+c+1过点(3,0),
根据函数的对称轴该抛物线也过点(﹣1,0),故方程ax2+bx+c+1=0的两根为﹣l,3,故④正确,符合题意;
故答案为:①④.
18.(3分)(2020•烟台)二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,下列结论:
①ab>0;②a+b﹣1=0;③a>1;④关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0的一个根为1,另一个根为-1a.
其中正确结论的序号是 ②③④ .
解:①由二次函数的图象开口向上可得a>0,对称轴在y轴的右侧,b<0,
∴ab<0,故①错误;
②由图象可知抛物线与x轴的交点为(1,0),与y轴的交点为(0,﹣1),
∴c=﹣1,∴a+b﹣1=0,故②正确;
③∵a+b﹣1=0,∴a﹣1=﹣b,
∵b<0,∴a﹣1>0,∴a>1,故③正确;
④∵抛物线与与y轴的交点为(0,﹣1),
∴抛物线为y=ax2+bx﹣1,
∵抛物线与x轴的交点为(1,0),
∴ax2+bx﹣1=0的一个根为1,根据根与系数的关系,另一个根为-1a,故④正确;
故答案为②③④.
17.(2020山东泰安)(4分)已知二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)的y与x的部分对应值如下表:
x
﹣5
﹣4
﹣2
0
2
y
6
0
﹣6
﹣4
6
下列结论:
①a>0;
②当x=﹣2时,函数最小值为﹣6;
③若点(﹣8,y1),点(8,y2)在二次函数图象上,则y1<y2;
④方程ax2+bx+c=﹣5有两个不相等的实数根.
其中,正确结论的序号是 ①③④ .(把所有正确结论的序号都填上)
解:将(﹣4,0)(0,﹣4)(2,6)代入y=ax2+bx+c得,
16a-4b+c=0c=-44a+2b+c=6,解得,a=1b=3c=-4,
∴抛物线的关系式为y=x2+3x﹣4,
a=1>0,因此①正确;
对称轴为x=-32,即当x=-32时,函数的值最小,因此②不正确;
把(﹣8,y1)(8,y2)代入关系式得,y1=64﹣24﹣4=36,y2=64+24﹣4=84,因此③正确;
方程ax2+bx+c=﹣5,也就是x2+3x﹣4=﹣5,即方x2+3x+1=0,由b2﹣4ac=9﹣4=5>0可得x2+3x+1=0有两个不相等的实数根,因此④正确;
正确的结论有:①③④,
三、 解答题
24.(2020北京)小云在学习过程中遇到一个函数.
下面是小云对其探究的过程,请补充完整:
(1)当时,
对于函数,即,当时,随的增大而 ,且;
对于函数,当时,随的增大而 ,且;结合上述分析,进一步探究发现,对于函数,当时,随的增大而 .
(2)当时,对于函数,当时,与的几组对应值如下表:
0
1
2
3
0
1
综合上表,进一步探究发现,当时,随的增大而增大.在平面直角坐标系中,画出当时的函数的图象.
(3)过点(0,m)()作平行于轴的直线,结合(1)(2)的分析,解决问题:若直线与函数的图象有两个交点,则的最大值是
.
【解析】(1)减小,减小,减小
(2)根据表格描点,连成平滑的曲线即可
(3)当时,,∴的最大值为
26.(2020北京)在平面直角坐标系中,为抛物线上任意两点,其中.
(1)若抛物线的对称轴为,当为何值时,
(2)设抛物线的对称轴为.若对于,都有,求的取值范围.
【解析】(1)抛物线必过(0,c),∵,∴点M,N关于对称,
又∵,∴
(2)情况1:当恒成立
情况2:当恒不成立
情况3:当要,必有
∴∴
22.(2020安徽)(12分)在平面直角坐标系中,已知点,,,直线经过点,抛物线恰好经过,,三点中的两点.
(1)判断点是否在直线上,并说明理由;
(2)求,的值;
(3)平移抛物线,使其顶点仍在直线上,求平移后所得抛物线与轴交点纵坐标的最大值.
【解答】解:(1)点是在直线上,理由如下:
直线经过点,
,解得,
直线为,
把代入得,
点在直线上;
(2)直线与抛物线都经过点,且、两点的横坐标相同,
抛物线只能经过、两点,
把,代入得,
解得,;
(3)由(2)知,抛物线为,
设平移后的抛物线为,其顶点坐标为,,
顶点仍在直线上,
,
,
抛物线与轴的交点的纵坐标为,
,
当时,平移后所得抛物线与轴交点纵坐标的最大值为.
28.(2020成都)(12分)在平面直角坐标系中,已知抛物线与轴交于,两点,与轴交于点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)如图1,点为第四象限抛物线上一点,连接,交于点,连接,记的面积为,的面积为,求的最大值;
(3)如图2,连接,,过点作直线,点,分别为直线和抛物线上的点.试探究:在第一象限是否存在这样的点,,使.若存在,请求出所有符合条件的点的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)设抛物线的解析式为.
将代入得:,解得,
抛物线的解析式为,即.
(2)过点作轴于点,交于点,过点作轴交的延长线于点,
,
,
,
,
设直线的解析式为,
,解得,
直线的解析式为,
,
,
,
设,则,
.
.
当时,有最大值,最大值是.
(3)符合条件的点的坐标为或.
,
直线的解析式为,
设,
①当点在直线右侧时,如图2,过点作轴于点,过点作直线于点,
,,,
,,,
,
,
,
,
,
,,
,
,
,
,,
,,
,,
将点的坐标代入抛物线的解析式得,
解得(舍去)或.
.
②当点在直线左侧时,
由①的方法同理可得点的坐标为,.
此时点的坐标为.
25.(2020广州)(本小题满分14分)
平面直角坐标系xOy中,抛物线G: 过点A(1,),B(x1,3),C(x2,3),顶点D不在第一象限,线段BC上有一点E,设△OBE的面积为S1,△OCE的面积为,.
(1)用含a的式子表示b;
(2)求点E的坐标;
(3)若直线DE与抛物线G的另一个交点F的横坐标为,求在1<x<6时的取值范围(用含a的式子表示).
【详解过程】(1)∵ 过点A(1,),
∴
∴。
(2) ∵
∴抛物线的对称轴为==3.
∵B(x1,3),C(x2,3)
∴点B、C关于对称轴对称,BC=6
∴设BC交y轴于点M,则OM=3。
∴==
==
∵
∴=+
∴BE=CE+1
∵BE+CE=6,即
∴BE=,CE=
当B在C左侧时,如图,有:,即
则有E点坐标是(,3).
当B在C右侧时,同理可求得点E的坐标是是(,3)
综上所述,点E的坐标为(,3)或(,3).
(3) ∵
∴F的横坐标为
∴E点在抛物线对称轴的右侧,
点E的坐标为(,3).
∴设二次函数解析式为:。
D(3,),E(,3),F,)
∵设直线DE为,又因F在直线DE上
∴解得:
∴二次函数的解析式为:。
当1<x<6时,0=
即:。
综上所述:当1<x<6时,的取值范围是:。
E点在抛物线对称轴的右侧,
点E的坐标为(,3).
∴设二次函数解析式为:。
D(3,),E(,3),F,)
∵设直线DE为,又因F在直线DE上
∴解得:
∴二次函数的解析式为:。
当1<x<6时,0=
即:。
综上所述:当1<x<6时,的取值范围是:。
E点在抛物线对称轴的右侧,
点E的坐标为(,3).
∴设二次函数解析式为:。
D(3,),E(,3),F,)
∵设直线DE为,又因F在直线DE上
∴解得:
∴二次函数的解析式为:。
当1<x<6时,0=
即:。
综上所述:当1<x<6时,的取值范围是:。
25.(2020福建)已知直线交轴于点,交轴于点,二次函数的图象过两点,交轴于另一点,,且对于该二次函数图象上的任意两点,,当时,总有.
(1)求二次函数的表达式;
(2)若直线,求证:当时,;
(3)为线段上不与端点重合的点,直线过点且交直线于点,求与面积之和的最小值.
【答案】(1);(2)详见解析;(3)的最小值为.
解:(1)对于,
当时,,所以;
当时,,,所以,
又因为,所以或,
若抛物线过,则当时,随的增大而减少,不符合题意,舍去.
若抛物线过,则当时,必有随的增大而增大,符合题意.
故可设二次函数的表达式为,
依题意,二次函数的图象过,两点,
所以,解得
所求二次函数的表达式为.
(2)当时,直线与直线不重合,
假设和不平行,则和必相交,设交点为,
由得,
解得,与已知矛盾,所以与不相交,
所以.
(3)如图,
因为直线过,所以,
又因为直线,所以,即,
所以,,
所以,所以,
设,则,
,
所以,
所以
所以当时,的最小值为.
【点睛】本题考查了一次函数和二次函数的图象与性质、相似三角形的性质与判定、三角形面积等基础知识,注意函数与方程思想、数形结合思想、化归与转化思想及分类与整合思想的运用.
24.(2020陕西)如图,抛物线y=x2+bx+c经过点(3,12)和(﹣2,﹣3),与两坐标轴的交点分别为A,B,C,它的对称轴为直线l.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)P是该抛物线上的点,过点P作l的垂线,垂足为D,E是l上的点.要使以P、D、E为顶点的三角形与△AOC全等,求满足条件的点P,点E的坐标.
【分析】(1)将点(3,12)和(﹣2,﹣3)代入抛物线表达式,即可求解;
(2)由题意得:PD=DE=3时,以P、D、E为顶点的三角形与△AOC全等,分点P在抛物线对称轴右侧、点P在抛物线对称轴的左侧两种情况,分别求解即可.
【解答】解:(1)将点(3,12)和(﹣2,﹣3)代入抛物线表达式得,解得,
故抛物线的表达式为:y=x2+2x﹣3;
(2)抛物线的对称轴为x=﹣1,令y=0,则x=﹣3或1,令x=0,则y=﹣3,
故点A、B的坐标分别为(﹣3,0)、(1,0);点C(0,﹣3),
故OA=OC=3,
∵∠PDE=∠AOC=90°,
∴当PD=DE=3时,以P、D、E为顶点的三角形与△AOC全等,
设点P(m,n),当点P在抛物线对称轴右侧时,m﹣(﹣1)=3,解得:m=2,
故n=22+2×2﹣5=5,故点P(2,5),
故点E(﹣1,2)或(﹣1,8);
当点P在抛物线对称轴的左侧时,由抛物线的对称性可得,点P(﹣4,5),此时点E坐标同上,
综上,点P的坐标为(2,5)或(﹣4,5);点E的坐标为(﹣1,2)或(﹣1,8).
22.(2020杭州)(12分)在平面直角坐标系中,设二次函数y1=x2+bx+a,y2=ax2+bx+1(a,b是实数,a≠0).
(1)若函数y1的对称轴为直线x=3,且函数y1的图象经过点(a,b),求函数y1的表达式.
(2)若函数y1的图象经过点(r,0),其中r≠0,求证:函数y2的图象经过点(1r,0).
(3)设函数y1和函数y2的最小值分别为m和n,若m+n=0,求m,n的值.
【解答】解:(1)由题意,得到-b2=3,解得b=﹣6,
∵函数y1的图象经过(a,﹣6),
∴a2﹣6a+a=﹣6,
解得a=2或3,
∴函数y1=x2﹣6x+2或y1=x2﹣6x+3.
(2)∵函数y1的图象经过点(r,0),其中r≠0,
∴r2+br+a=0,
∴1+br+ar2=0,
即a(1r)2+b•1r+1=0,
∴1r是方程ax2+bx+1的根,
即函数y2的图象经过点(1r,0).
(3)由题意a>0,∴m=4a-b24,n=4a-b24a,
∵m+n=0,
∴4a-b24+4a-b24a=0,
∴(4a﹣b2)(a+1)=0,
∵a+1>0,
∴4a﹣b2=0,
∴m=n=0.
25.(2020天津)已知点是抛物线(,,为常数,,)与轴的一个交点.
(I)当,时,求该抛物线的顶点坐标;
(II)若抛物线与轴的另一个交点为,与轴的交点为,过点作直线平行于轴,是直线上的动点,是轴上的动点,.
①当点落在抛物线上(不与点重合),且时,求点的坐标;
②取的中点,当为何值时,的最小值是?
解:(1)当,时,抛物线的解析式为.
抛物线经过点,
.
解得.
抛物线的解析式为.
,
抛物线的顶点坐标为.
(II)①抛物线经过点和,,
,
,.
抛物线的解析式为.
根据题意,得点,点.
过点作于点
由点,得点.
在中,,,
.
,
.
解得.
此时,点,点,有.
点在轴上,
在中,
点的坐标为或.
②由是的中点,得
根据题意,点在以点为圆心、为半径的圆上.
由点,点,得,
在中,.
当,即时,满足条件的点落在线段上,
的最小值为,
解得;
当,即时,满足条件的点落在线段的延长线上,
的最小值为,
解得
当的值为或时,的最小值是
21(2020河南).如图,抛物线与轴正半轴,轴正半轴分别交于点,且点为抛物线的顶点.
求抛物线的解析式及点G的坐标;
点为抛物线上两点(点在点的左侧) ,且到对称轴的距离分别为个单位长度和个单位长度,点为抛物线上点之间(含点)的一个动点,求点的纵坐标的取值范围.
【答案】(1),G(1,4);(2)﹣21≤≤4.
【解析】
【分析】
(1)根据用c表示出点A的坐标,把A的坐标代入函数解析式,得到一个关于c的一元二次方程,解出c的值,从而求出函数解析式,求出顶点G的坐标.
(2)根据函数解析式求出函数图像对称轴,根据点M,N到对称轴的距离,判断出M,N的横坐标,进一步得出M,N的纵坐标,求出M,N点的坐标后可确定的取值范围.
【详解】解:(1)∵抛物线与轴正半轴分别交于点B,
∴B点坐标为(c,0),
∵抛物线经过点A,
∴﹣c2+2c+c=0,
解得c1=0(舍去),c2=3,
∴抛物线的解析式为
∵=﹣(x-1)2+4,
∴抛物线顶点G坐标为(1,4).
(2)抛物线的对称轴为直线x=1,
∵点M,N到对称轴的距离分别为3个单位长度和5个单位长度 ,
∴点M的横坐标为﹣2或4,点N的横坐标为﹣4或6,
点M的纵坐标为﹣5,点N的纵坐标为﹣21,
又∵点M在点N的左侧,
∴当M坐标为(﹣2,﹣5)时,点N的坐标为(6,﹣21),
则﹣21≤≤4
当当M坐标为(4,﹣5)时,点N的坐标为(6,﹣21),
则﹣21≤≤﹣5,
∴的取值范围为﹣21≤≤4.
22.(2020江西) 已知抛物线(,,是常数,)的自变量与函数值的部分对应值如下表:
…
-2
-1
0
1
2
…
…
0
-3
-3
…
(1)根据以上信息,可知抛物线开口向 ,对称轴为 ;
(2)求抛物线的表达式及的值;
(3)请在图1中画出所求的抛物线,设点为抛物线上的动点,的中点为,描出相应的点,再把相应的点用平滑的曲线连接起来,猜想该曲线是哪种曲线?
(4)设直线()与抛物线及(3)中的点所在曲线都有两个交点,交点从左到右依次为,,,,请根据图象直接写出线段,,,之间的数量关系 .
【解析】(1)上;直线
(2)由表格可知抛物线过点(0,-3).∴
将点(-1,0),(2,-3)代入,得解得,∴
当时,
当时,
(3)如图所示,点所在曲线是抛物线.
(4)
24(2020苏州).如图,二次函数的图像与轴正半轴交于点,平行于轴的直线与该抛物线交于、两点(点位于点左侧),与抛物线对称轴交于点.
(1)求的值;
(2)设、是轴上的点(点位于点左侧),四边形为平行四边形.过点、分别作轴的垂线,与抛物线交于点、.若,求、的值.
【答案】(1);(2)或
【详解】解:(1)∵直线与抛物线的对称轴交于点,
∴抛物线的对称轴为直线,
即,
∴.
(2)由(1)得:抛物线的解析式为,
把代入抛物线的解析式,
得,
解得或3,
∴、两点的坐标为,,
∴,
∵四边形为平行四边形,
∴,
∴,
又∵,,,
∴,
∴,
∴或,
由,解得
由解得
∴、的值为或.
26.(2020乐山)已知抛物线与轴交于,两点,为抛物线的顶点,抛物线的对称轴交轴于点,连结,且,如图所示.
(1)求抛物线的解析式;
(2)设是抛物线的对称轴上的一个动点.
①过点作轴的平行线交线段于点,过点作交抛物线于点,连结、,求的面积的最大值;
②连结,求的最小值.
【答案】(1);(2)①;②.
解:(1)根据题意,可设抛物线的解析式为:,
∵是抛物线的对称轴,
∴,
又∵,
∴,
即,
代入抛物线的解析式,得,解得 ,
∴二次函数的解析式为 或;
(2)①设直线的解析式为 ,
∴ 解得
即直线的解析式为 ,
设E坐标为,则F点坐标为,
∴,
∴的面积
∴,
∴当时,的面积最大,且最大值为;
②如图,连接,根据图形的对称性可知 ,,
∴,
过点作于,则在中,
,
∴,
再过点作于点,则,
∴线段的长就是的最小值,
∵,
又∵,
∴,即,
∴的最小值为.
25.(2020南京)(8分)小明和小丽先后从地出发沿同一直道去地.设小丽出发第时,小丽、小明离地的距离分别为、.与之间的函数表达式是,与之间的函数表达式是.
(1)小丽出发时,小明离地的距离为 250 .
(2)小丽出发至小明到达地这段时间内,两人何时相距最近?最近距离是多少?
【解答】解:(1),,
当时,,,
小丽出发时,小明离地的距离为,
故答案为:250;
(2)设小丽出发第时,两人相距,则
,
当时,取得最小值,此时,
答:小丽出发第时,两人相距最近,最近距离是.
24.(2020四川绵阳)(本题满分12分)
如图,抛物线过点A(0,1)和C,顶点为D,直线AC与抛物线的对称轴BD的交点B(,0).平行于轴的直线EF与抛物线交于点E,与直线AC交于点F,点F的横坐标为,四边形BDEF为平行四边形。
(1) 求点F的坐标及抛物线的解析式。
(2) 若点P为抛物线上的动点,且在直线AC上方,当△PAB面积最大时,求点P的坐标及△PAB面积最大值。
(3) 在抛物线的对称轴上取一点Q,同时在抛物线上取一点R,使以AC为一边且以A、C、Q、R为顶点的四边形为平行四边形,求点Q和点R的坐标。
备用图
【解析】解:(1)设直线AC为,
∵A(0,1),B(,0)在直线AC上,
∴,解得:。
∴直线AC的解析式为:。
∵点F在直线AC上,且点F的横坐标是。
∴点F的纵坐标为:=。
∴点F的坐标为(,)。
设D点坐标为(,),
∵四边形BDEF为平行四边形,所以DB=EF
∴E点坐标为(,)
设抛物线为,将A(0,1),(,)代入解析式中,得:,即
(2)题解答图
∴抛物线的解析式为:即:。
(2)设P点坐标为(,)。因为△PAB面积最大,则过点P作AB的平行线,则与二次函数的交点是唯一的公共点。
∵直线AC的解析式为:,设的解析式为:。
∴联立二次函数与直线的解析式为:
∴。
当时,方程有唯一解。即,解得:b=.
∴直线的解析式为:。
点P的坐标为:(,)。
设与轴交于点H,则H的坐标为(0,)。过H作HM⊥AC于M
∴AH=-1=。∵∠HAM=∠OAC=60°。
∴在RT△HAM中,HM=AHsin60°=×=.
∵AB=2.
∴==.
24题(3)解答图1
综上所述:点P的坐标为:(,),△PAB面积最大值是。
(3)∵直线AC的解析式为:。
∴联立AC的解析式和二次函数的解析式得:,解得:,。
∴C点坐标为(,),AC=.
过C作CM⊥对称轴,过R作RN⊥对称轴,所以有:∠BCM=∠QRN=30°。CM=,BM=.
24题(3)解答图2
设R点坐标为:(,),所以RN=,
在RT△RQN中,cos30°=,即:,解得:,
∴R点的坐标是:( , ),( , )
此时对应Q点坐标是:(,),(,)
24.(2020贵阳)2020年体育中考,增设了考生进入考点需进行体温检测的要求.防疫部门为了解学生错峰进入考点进行体温检测的情况,调查了一所学校某天上午考生进入考点的累计人数(人)与时间(分钟)的变化情况,数据如下表:(表中9-15表示)
时间(分钟)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
9~15
人数(人)
0
170
320
450
560
650
720
770
800
810
810
(1)根据这15分钟内考生进入考点的累计人数与时间的变化规律,利用初中所学函数知识求出与之间的函数关系式;
(2)如果考生一进考点就开始测量体温,体温检测点有2个,每个检测点每分钟检测20人,考生排队测量体温,求排队人数最多时有多少人?全部考生都完成体温检测需要多少时间?
(3)在(2)的条件下,如果要在12分钟内让全部考生完成体温检测,从一开始就应该至少增加几个检测点?
【答案】(1);(2)队人数最多时是490人,全部考生都完成体温检测需要20.25分钟;(3)至少增加2个检测点
【解析】
【分析】
(1)先根据表中数据的变化趋势猜想:①当时,是的二次函数.根据提示设出抛物线的解析式,再从表中选择两组对应数值,利用待定系数法求函数解析式,再检验其它数据是否满足解析式,从而可得答案;
(2)设第分钟时的排队人数是,列出与第分钟的函数关系式,再根据函数的性质求排队的最多人数,利用检测点的检测人数列方程求解检测时间;
(3)设从一开始就应该增加个检测点,根据题意列出不等式,利用不等式在正整数解可得答案.
【详解】解:(1)根据表中数据的变化趋势可知:
①当时,是的二次函数.
∵当时,,
∴二次函数的关系式可设为.
当时,;当时,.
将它们分别代入关系式得
解得.
∴二次函数的关系式为.
将表格内的其他各组对应值代入此关系式,均满足.
②当时,.
∴与的关系式为.
(2)设第分钟时的排队人数是,根据题意,得
①当时,.
∴当时,.
②当时,,随的增大而减小,
∴.
∴排队人数最多时是490人.
要全部考生都完成体温检测,根据题意,
得,
解得.
∴排队人数最多时是490人,全部考生都完成体温检测需要20.25分钟.
(3)设从一开始就应该增加个检测点,
根据题意,得,
解得.
∵是整数,
∴的最小整数是2.
∴一开始就应该至少增加2个检测点.
26.(2020贵州黔西南)(16分)已知抛物线y=ax2+bx+6(a≠0)交x轴于点A(6,0)和点B(﹣1,0),交y轴于点C.
(1)求抛物线的解析式和顶点坐标;
(2)如图(1),点P是抛物线上位于直线AC上方的动点,过点P分别作x轴,y轴的平行线,交直线AC于点D,E,当PD+PE取最大值时,求点P的坐标;
(3)如图(2),点M为抛物线对称轴l上一点,点N为抛物线上一点,当直线AC垂直平分△AMN的边MN时,求点N的坐标.
【分析】(1)将点A,B坐标代入抛物线解析式中,解方程组即可得出结论;
(2)先求出OA=OC=6,进而得出∠OAC=45°,进而判断出PD=PE,即可得出当PE的长度最大时,PE+PD取最大值,设出点E坐标,表示出点P坐标,建立PE=﹣t2+6t=﹣(t﹣3)2+9,即可得出结论;
(3)先判断出NF∥x轴,进而求出点N的纵坐标,即可建立方程求解得出结论.
【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+6经过点A(6,0),B(﹣1,0),
∴a-b+6=036a+6b+6=0,
∴a=-1b=5,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+5x+6=﹣(x-52)2+494,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+5x+6,顶点坐标为(52,494);
(2)由(1)知,抛物线的解析式为y=﹣x2+5x+6,
∴C(0,6),
∴OC=6,
∵A(6,0),
∴OA=6,
∴OA=OC,
∴∠OAC=45°,
∵PD平行于x轴,PE平行于y轴,
∴∠DPE=90°,∠PDE=∠DAO=45°,
∴∠PED=45°,
∴∠PDE=∠PED,
∴PD=PE,
∴PD+PE=2PE,
∴当PE的长度最大时,PE+PD取最大值,
∵A(6,0),C(0,6),
∴直线AC的解析式为y=﹣x+6,
设E(t,﹣t+6)(0<t<6),则P(t,﹣t2+5t+6),
∴PE=﹣t2+5t+6﹣(﹣t+6)=﹣t2+6t=﹣(t﹣3)2+9,
当t=3时,PE最大,此时,﹣t2+5t+6=12,
∴P(3,12);
(3)如图(2),设直线AC与抛物线的对称轴l的交点为F,连接NF,
∵点F在线段MN的垂直平分线AC上,
∴FM=FN,∠NFC=∠MFC,
∵l∥y轴,
∴∠MFC=∠OCA=45°,
∴∠MFN=∠NFC+∠MFC=90°,
∴NF∥x轴,
由(2)知,直线AC的解析式为y=﹣x+6,
当x=52时,y=72,
∴F(52,72),
∴点N的纵坐标为72,
设N的坐标为(m,﹣m2+5m+6),
∴﹣m2+5m+6=72,解得,m=5+352或m=5-352,
∴点N的坐标为(5+352,72)或(5-352,72).
24(2020湖北黄冈).网络销售已经成为一种热门的销售方式为了减少农产品的库存,我市市长亲自在某网络平台上进行直播销售大别山牌板栗.为提高大家购买的积极性,直播时,板栗公司每天拿出2000元现金,作为红包发给购买者.已知该板栗的成本价格为6元,每日销售量与销售单价x(元)满足关系式:.经销售发现,销售单价不低于成本价格且不高于30元.当每日销售量不低于时,每千克成本将降低1元设板栗公司销售该板栗的日获利为W(元).
(1)请求出日获利W与销售单价x之间的函数关系式
(2)当销售单价定为多少时,销售这种板栗日获利最大?最大利润为多少元?
(3)当元时,网络平台将向板栗公可收取a元的相关费用,若此时日获利的最大值为42100元,求a的值.
【答案】(1);(2)当销售单价定为28元时,解:(1)当,即,
.
∴当时,
当时,
.
(2)当时,.
∵对称轴为,
∴当时,元.
当时,.
∵对称轴为,
∴当时,元.
∴综合得,当销售单价定为28元时,日获利最大,且最大为46400元.
(3),
,则.
令,则.
解得:.
在平面直角坐标系中画出w与x的数示意图.
观察示意图可知:
.
又,
.
.
对称轴为
,
对称轴.
∴当时,元.
,
.
又,
.
22.(2020湖北武汉)某公司分别在,两城生产同种产品,共100件.城生产品的总成本(万元)与产品数量(件)之间具有函数关系,当时,;当时,.城生产产品的每件成本为70万元.
(1)求,的值;
(2)当,两城生产这批产品的总成本的和最少时,求,两城各生产多少件?
(3)从城把该产品运往,两地的费用分别为万元/件和3万元/件;从城把该产品运往,两地的费用分别为1万元/件和2万元/件,地需要90件,地需要10件,在(2)的条件下,直接写出,两城总运费的和的最小值(用含有的式子表示).
【答案】(1),;(2)A城生产20件,B城生产80件;(3)当时,,两城总运费的和的最小值为万元;当时,,两城总运费的和的最小值为万元.
(1)由题意得:当产品数量为0时,总成本也为0,即时,
则,解得
故,;
(2)由(1)得:
设,两城生产这批产品的总成本的和为
则
整理得:
由二次函数的性质可知,当时,取得最小值,最小值为6600万元
此时
答:A城生产20件,B城生产80件;
(3)设从A城运往C地的产品数量为件,,两城总运费的和为,则从A城运往D地的产品数量为件,从B城运往C地的产品数量为件,从B城运往D地的产品数量为件
由题意得:,解得
整理得:
根据一次函数的性质分以下两种情况:
①当时,在内,随的增大而减小
则时,取得最小值,最小值为
②当时,在内,随的增大而增大
则时,取得最小值,最小值为
答:当时,,两城总运费的和的最小值为万元;当时,,两城总运费的和的最小值为万元.
25(2020湖北黄冈).已知抛物线与x轴交于点,点,与y轴交于点,顶点为点D.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若过点C的直线交线段AB于点E,且,求直线CE的解析式
(3)若点P在抛物线上,点Q在x轴上,当以点D、C、P、Q为顶点的四边形是平行四边形时,求点P的坐标;
(4)已知点,在抛物线对称轴上找一点F,使的值最小此时,在抛物线上是否存在一点K,使的值最小,若存在,求出点K的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2);(3)点P的坐标为;(4)存在,点K的坐标为
解:(1)方法1:设抛物线的解析式为
将点代入解析式中,则有.
∴抛物线的解析式为.
方法二:∵经过三点抛物线的解析式为,
将代入解析式中,则有
,解得:,
∴抛物线的解析式为.
(2),
.
.
.
.
的坐标为.
又点坐标为.
直线的解析式为.
(3).
∴顶点D的坐标为.
①当四边形为平行四边形时,由DQ∥CP,DQ=CP得:
,即.
.令,则.
.
∴点P的坐标为.
②当四边形为平行四边形时,由CQ∥DP,CQ=DP得:
,即
.令,则.
.
∴点P的坐标为.
∴综合得:点P的坐标为
(4)∵点A或点B关于对称轴对称
∴连接与直线交点即为F点.
∵点H的坐标为,点的坐标为,
∴直线BH的解析式为:.
令,则.
当点F的坐标为时,的值最小.11分
设抛物线上存在一点,使得的值最小.
则由勾股定理可得:.
又∵点K在抛物线上,
代入上式中,
.
如图,过点K作直线SK,使轴,且点的纵坐标为.
∴点S的坐标为.
则.
(两处绝对值化简或者不化简者正确.)
.
当且仅当三点在一条直线上,且该直线干行于y轴,的值最小.
又∵点G的坐标为,
,将其代入抛物线解析式中可得:.
∴当点K的坐标为时,最小.
26.(2020无锡)有一块矩形地块,米,米,为美观,拟种植不同的花卉,如图所示,将矩形分割成四个等腰梯形及一个矩形,其中梯形的高相等,均为米.现决定在等腰梯形和中种植甲种花卉;在等腰梯形和中种植乙种花卉;在矩形中种植丙种花卉.甲、乙、丙三种花卉的种植成本分别为20元/米、60 元/米、40元/米,设三种花卉的种植总成本为元.
(1)当时,求种植总成本;
(2)求种植总成本与的函数表达式,并写出自变量的取值范围;
(3)若甲、乙两种花卉的种植面积之差不超过120米,求三种花卉的最低种植总成本.
解:(1)当时,,,
故
;
(2),,参考(1),由题意得:;
(3),
同理,
甲、乙两种花卉的种植面积之差不超过120米,
,
解得:,
故,
而随的增大而减小,故当时,的最小值为21600,
即三种花卉的最低种植总成本为21600元.
28.(2020无锡)在平面直角坐标系中,为坐标原点,直线交二次函数的图像于点,,点在该二次函数的图像上,设过点(其中)且平行于轴的直线交直线于点,交直线于点,以线段、为邻边作矩形.
(1)若点的横坐标为8.
①用含的代数式表示的坐标;
②点能否落在该二次函数的图像上?若能,求出的值;若不能,请说明理由;
(2)当时,若点恰好落在该二次函数的图像上,请直接写出此时满足条件的所有直线的函数表达式.
解:(1)①点在的图象上,横坐标为8,
,
直线的解析式为,
点的纵坐标为,
,;
②假设能在抛物线上,
,
直线的解析式为,
点在直线上,纵坐标为,
,
的中点的坐标为,,
,,把点坐标代入抛物线的解析式得到.
(2)①当点在轴右侧时,设,所以直线解析式为,
∴,
,
直线的解析式为,可得,,
,,代入抛物线的解析式得到,,
解得,
直线的解析式为.
②当点在轴左侧时,即为①中点位置,
∴直线解析式为;
综上所述,直线的解析式为或.
24.(2020长沙)我们不妨约定:若某函数图像上至少存在不同的两点关于原点对称,则把该函数称之为“H函数”,其图像上关于原点对称的两点叫做一对“H点”,根据该约定,完成下列各题
(1)在下列关于x的函数中,是“H函数”的,请在相应题目后面的括号中打“√”,不是“H函数”的打“×”
①( ) ②( ) ③( )
(2)若点与点关于x“H函数” 的一对“H点”,且该函数的对称轴始终位于直线的右侧,求的值域或取值范围;
(3)若关于x的“H函数” (a,b,c是常数)同时满足下列两个条件:①,②,求该H函数截x轴得到的线段长度的取值范围.
【答案】(1)√;√;×;(2)-1<a<0,b=4,0<c<0;(3)2<<2.
解:(1)①是 “H函数”②是 “H函数”③不是 “H函数”;
故答案为:√;√;×;
(2)∵A,B是“H点”
∴A,B关于原点对称,
∴m=4,n=1
∴A(1,4),B(-1,-4)
代入
得
解得
又∵该函数的对称轴始终位于直线的右侧,
∴->2
∴->2
∴-1<a<0
∵a+c=0
∴0<c<0,
综上,-1<a<0,b=4,0<c<0;
(3)∵是“H函数”
∴设H点为(p,q)和(-p,-q),
代入得
解得ap2+3c=0,2bp=q
∵p2>0
∴a,c异号,
∴ac<0
∵a+b+c=0
∴b=-a-c,
∵
∴
∴
∴c2<4a2
∴<4
∴-2<<2
∴-2<<0
设t=,则-2<t<0
设函数与x轴的交点为(x1,0)(x2,0)
∴x1, x2是方程=0的两根
∴
=
=
=
=2
=
又∵-2<t<0
∴2<<2.
22.(2020山东青岛)某公司生产型活动板房成本是每个425元.图①表示型活动板房的一面墙,它由长方形和抛物线构成,长方形的长,宽,抛物线的最高点到的距离为.
(1)按如图①所示的直角坐标系,抛物线可以用表示,求该抛物线的函数表达式;
(2)现将型活动板房改造为型活动板房.如图②,在抛物线与之间的区域内加装一扇长方形窗户,点,在上,点,在抛物线上,窗户的成本为50元.已知,求每个型活动板房的成本是多少?(每个型活动板房的成本=每个型活动板房的成本+一扇窗户的成本)
(3)根据市场调查,以单价650元销售(2)中的型活动板房,每月能售出100个,而单价每降低10元,每月能多售出20个.公司每月最多能生产160个型活动板房.不考虑其他因素,公司将销售单价(元)定为多少时,每月销售型活动板房所获利润(元)最大?最大利润是多少?
解:(1)由题可知D(2,0),E(0,1)
代入到
得
解得
∴抛物线的函数表达式为;
(2)由题意可知N点与M点的横坐标相同,把x=1代入,得y=
∴N(1,)
∴MN=m,
∴S四边形FGMN=GM×MN=2×=,
则一扇窗户的价格为×50=75元
因此每个B型活动板的成本为425+75=500元;
(3)根据题意可得w=(n-500)(100+20×)=-2(n-600)2+20000,
∵一个月最多生产160个,
∴100+20×≤160
解得n≥620
∵-2<0
∴n≥620时,w随n的增大而减小
∴当n=620时,w最大=19200元.
24.(2020齐齐哈尔)((14分)综合与探究
在平面直角坐标系中,抛物线y=12x2+bx+c经过点A(﹣4,0),点M为抛物线的顶点,点B在y轴上,且OA=OB,直线AB与抛物线在第一象限交于点C(2,6),如图①.
(1)求抛物线的解析式;
(2)直线AB的函数解析式为 y=x+4 ,点M的坐标为 (﹣2,﹣2) ,cos∠ABO= 22 ;
连接OC,若过点O的直线交线段AC于点P,将△AOC的面积分成1:2的两部分,则点P的坐标为 (﹣2,2)或(0,4) ;
(3)在y轴上找一点Q,使得△AMQ的周长最小.具体作法如图②,作点A关于y轴的对称点A',连接MA'交y轴于点Q,连接AM、AQ,此时△AMQ的周长最小.请求出点Q的坐标;
(4)在坐标平面内是否存在点N,使以点A、O、C、N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)将点A、C的坐标代入抛物线表达式得:12×16-4b+c=012×4+2b+c=6,解得b=2c=0,
故直线AB的表达式为:y=12x2+2x;
(2)点A(﹣4,0),OB=OA=4,故点B(0,4),
由点A、B的坐标得,直线AB的表达式为:y=x+4;
则∠ABO=45°,故cos∠ABO=22;
对于y=12x2+2x,函数的对称轴为x=﹣2,故点M(﹣2,﹣2);
OP将△AOC的面积分成1:2的两部分,则AP=13AC或23AC,
则yPyC=13或23,即yP6=13或23,解得:yP=2或4,
故点P(﹣2,2)或(0,4);
故答案为:y=x+4;(﹣2,﹣2);22;(﹣2,2)或(0,4);
(3)△AMQ的周长=AM+AQ+MQ=AM+A′M最小,
点A′(4,0),
设直线A′M的表达式为:y=kx+b,则4k+b=0-2k+b=-2,解得k=13b=-43,
故直线A′M的表达式为:y=13x-43,
令x=0,则y=-43,故点Q(0,-43);
(4)存在,理由:
设点N(m,n),而点A、C、O的坐标分别为(﹣4,0)、(2,6)、(0,0),
①当AC是边时,
点A向右平移6个单位向上平移6个单位得到点C,同样点O(N)右平移6个单位向上平移6个单位得到点N(O),
即0±6=m,0±6=n,解得:m=n=±6,
故点N(6,6)或(﹣6,﹣6);
②当AC是对角线时,
由中点公式得:﹣4+2=m+0,6+0=n+0,
解得:m=﹣2,n=6,
故点N(﹣2,6);
综上,点N的坐标为(6,6)或(﹣6,﹣6)或(﹣2,6).
24.(2020湖北武汉)将抛物线向下平移6个单位长度得到抛物线,再将抛物线向左平移2个单位长度得到抛物线.
(1)直接写出抛物线,的解析式;
(2)如图(1),点在抛物线对称轴右侧上,点在对称轴上,是以为斜边的等腰直角三角形,求点的坐标;
(3)如图(2),直线(,为常数)与抛物线交于,两点,为线段的中点;直线与抛物线交于,两点,为线段的中点.求证:直线经过一个定点.
【答案】(1)抛物线的解析式为: y=x2-4x-2;抛物线的解析式为:y=x2-6;(2)点的坐标为(5,3)或(4,-2);(3)直线经过定点(0,2)
【解析】
【分析】
(1)根据函数图象上下平移:函数值上加下减;左右平移:自变量左加右减写出函数解析式并化简即可;
(2)先判断出点A、B、O、D四点共圆,再根据同弧所对的圆周角相等得到∠BDA=∠BOA=45°,从而证出是等腰直角三角形.设点A的坐标为(x,x2-4x-2),把DC和AC用含x的代数式表示出来,利用DC=AC列方程求解即可,注意有两种情况;
(3)根据直线(,为常数)与抛物线交于,两点,联立两个解析式,得到关于x的一元二次方程,根据根与系数的关系求出点M的横坐标,进而求出纵坐标,同理求出点N的坐标,再用待定系数法求出直线MN的解析式,从而判断直线MN经过的定点即可.
【详解】解:(1)∵抛物线向下平移6个单位长度得到抛物线,再将抛物线向左平移2个单位长度得到抛物线,
∴抛物线的解析式为:y=(x-2)2-6,即y=x2-4x-2,
抛物线的解析式为:y=(x-2+2)2-6,即y=x2-6.
(2)如下图,过点A作AC⊥x轴于点C,连接AD,
∵是等腰直角三角形,
∴∠BOA =45°,
又∵∠BDO=∠BAO=90°,
∴点A、B、O、D四点共圆,
∴∠BDA=∠BOA=45°,
∴∠ADC=90°-∠BDA=45°,
∴是等腰直角三角形,
∴DC=AC.
∵点在抛物线对称轴右侧上,点在对称轴上,
∴抛物线的对称轴为x=2,
设点A的坐标为(x,x2-4x-2),
∴DC=x-2,AC= x2-4x-2,
∴x-2= x2-4x-2,
解得:x=5或x=0(舍去),
∴点A的坐标为(5,3);
同理,当点B、点A在x轴的下方时,
x-2= -(x2-4x-2),
x=4或x=-1(舍去),
∴点的坐标为(4,-2),
综上,点的坐标为(5,3)或(4,-2).
(3)∵直线(,为常数)与抛物线交于,两点,
∴,
∴x2-kx-6=0,
设点E横坐标为xE,点F的横坐标为xF,
∴xE+xF=k,
∴中点M的横坐标xM==,
中点M的纵坐标yM=kx=,
∴点M的坐标为(,);
同理可得:点N的坐标为(,),
设直线MN的解析式为y=ax+b(a≠0),
将M(,)、N(,)代入得:
,
解得:,
∴直线MN的解析式为y= ·x+2(),
不论k取何值时(),当x=0时,y=2,
∴直线经过定点(0,2).
25.(2020重庆A卷)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线与直线AB相交于A,B两点,其中,.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)点P为直线AB下方抛物线上的任意一点,连接PA,PB,求面积的最大值;
(3)将该抛物线向右平移2个单位长度得到抛物线,平移后的抛物线与原抛物线相交于点C,点D为原抛物线对称轴上的一点,在平面直角坐标系中是否存在点E,使以点B,C,D,E为顶点的四边形为菱形,若存在,请直接写出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2)面积最大值为;(3)存在,
解:(1)∵抛物线过,
∴
∴
∴
(2)设,将点代入
∴
过点P作x轴得垂线与直线AB交于点F
设点,则
由铅垂定理可得
∴面积最大值为
(3)(3)抛物线的表达式为:y=x2+4x−1=(x+2)2−5,
则平移后的抛物线表达式为:y=x2−5,
联立上述两式并解得:,故点C(−1,−4);
设点D(−2,m)、点E(s,t),而点B、C的坐标分别为(0,−1)、(−1,−4);
①当BC为菱形的边时,
点C向右平移1个单位向上平移3个单位得到B,同样D(E)向右平移1个单位向上平移3个单位得到E(D),
即−2+1=s且m+3=t①或−2−1=s且m−3=t②,
当点D在E的下方时,则BE=BC,即s2+(t+1)2=12+32③,
当点D在E的上方时,则BD=BC,即22+(m+1)2=12+32④,
联立①③并解得:s=−1,t=2或−4(舍去−4),故点E(−1,2);
联立②④并解得:s=-3,t=-4±,故点E(-3,-4+)或(-3,-4−);
②当BC为菱形的的对角线时,
则由中点公式得:−1=s−2且−4−1=m+t⑤,
此时,BD=BE,即22+(m+1)2=s2+(t+1)2⑥,
联立⑤⑥并解得:s=1,t=−3,
故点E(1,−3),
综上,点E的坐标为:(−1,2)或或或(1,−3).
∴存在,
24.(2020上海)(12分)在平面直角坐标系xOy中,直线y=-12x+5与x轴、y轴分别交于点A、B(如图).抛物线y=ax2+bx(a≠0)经过点A.
(1)求线段AB的长;
(2)如果抛物线y=ax2+bx经过线段AB上的另一点C,且BC=5,求这条抛物线的表达式;
(3)如果抛物线y=ax2+bx的顶点D位于△AOB内,求a的取值范围.
【解答】解:(1)针对于直线y=-12x+5,
令x=0,y=5, ∴B(0,5),
令y=0,则-12x+5=0,∴x=10, ∴A(10,0),
∴AB=52+102=55;
(2)设点C(m,-12m+5),
∵B(0,5), ∴BC=m2+(-12m+5-5)2=52|m|,
∵BC=5, ∴52|m|=5,
∴m=±2,
∵点C在线段AB上, ∴m=2, ∴C(2,4),
将点A(10,0),C(2,4)代入抛物线y=ax2+bx(a≠0)中,得100a+10b=04a+2b=4,
∴a=-14b=52,
∴抛物线y=-14x2+52x;
(3)∵点A(10,0)在抛物线y=ax2+bx中,得100a+10b=0,
∴b=﹣10a,
∴抛物线的解析式为y=ax2﹣10ax=a(x﹣5)2﹣25a,
∴抛物线的顶点D坐标为(5,﹣25a),
将x=5代入y=-12x+5中,得y=-12×5+5=52,
∵顶点D位于△AOB内,
∴0<﹣25a<52,
∴-110<a<0;
25. (2020重庆B卷)如图,在平面直角坐标系中抛物线y=ax2+bx+2(a≠0)与y轴交于点C,与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),且A点坐标为(-2,0),直线BC的解析式为y=-23x+2
(1)求抛物线的解析式;
(2)过点A作AD//BC,交抛物线于点D,点E为直线BC上方抛物线上一动点,连接CE,EB,BD,DC.求四边形BECD面积的最大值及相应点E的坐标;
(3)将抛物线y=ax2+bx+2(a≠0)向左平移2个单位,已知点M为抛物线y=ax2+bx+2(a≠0)的对称轴上一动点,点N为平移后的抛物线上一动点.在(2)中,当四边形BECD的面积最大时,是否存在以A,E,M,N为顶点的四边形为平行四边形,若存在,直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
提示:(1)易得B(32,0),C(0,2),又A(-2,0),
所以易求抛物线的解析式为y=-13x2+223x+2;
(2)易求AD的解析式为y=-23x-23,进而D(42,-103).CD的解析式为:y=-223x+2.则CD与x轴的交点F为(322,0).所以易求△BCD的面积为42,设E(x, -13x2+223x+2),则SBECD的面积=12×32×-13x2+223x+2--23x+2+42=-22x2+3x+42,
当x=322时,四边形BECD面积最大,其最大值为2524,此时E(322,52).
(3)存在.N的坐标为(-322,76),或(-22,52),或(722,-112).
注:抛物线y=-13x2+223x+2的顶点是(2,0),设M(2,m),N(xn,yn),又A(-2,0),E(322,52),易求平移后抛物线解析式为y=-13x2+83.
根据平行四边形对角线互相平分及中点公式.分类:
①当AM为对角线时,则xn+322=2+(-2),
解得xn=-322,代入解析式得yn=76.
所以N(-322,76),如图
对角线交点坐标为(0,116),M坐标为(2,113)
②当AE为对角线时,则xn+2=322+(-2),
解得xn=-22,代入解析式得yn=52.
所以N(-22,52),如图
对角线交点坐标为(24,54),M坐标为(2,0)
③当AN为对角线时,则xn+(-2)=2+322,
解得xn=722,代入解析式得yn=-112.
所以N(722,-112).如图
对角线交点坐标为(524,-114),M坐标为(2,-8)
23.(2020新疆生产建设兵团)(13分)如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,抛物线y=ax2+bx+c的顶点是A(1,3),将OA绕点O顺时针旋转90°后得到OB,点B恰好在抛物线上,OB与抛物线的对称轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)P是线段AC上一动点,且不与点A,C重合,过点P作平行于x轴的直线,与△OAB的边分别交于M,N两点,将△AMN以直线MN为对称轴翻折,得到△A′MN,设点P的纵坐标为m.
①当△A′MN在△OAB内部时,求m的取值范围;
②是否存在点P,使S△A′MN=56S△OA′B,若存在,求出满足条件m的值;若不存在,请说明理由.
解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c的顶点是A(1,3),
∴抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2+3,
∴OA绕点O顺时针旋转90°后得到OB,
∴B(3,﹣1),
把B(3,﹣1)代入y=a(x﹣1)2+3可得a=﹣1,
∴抛物线的解析式为y=﹣(x﹣1)2+3,即y=﹣x2+2x+2,
(2)①如图1中,
∵B(3,﹣1),
∴直线OB的解析式为y=-13x,
∵A(1,3),
∴C(1,-13),
∵P(1,m),AP=PA′,
∴A′(1,2m﹣3),
由题意3>2m﹣3>-13,
∴3>m>43.
②∵直线OA的解析式为y=3x,直线AB的解析式为y=﹣2x+5,
∵P(1,m),
∴M(m3,m),N(5-m2,m),
∴MN=5-m2-m3=15-5m6,
∵S△A′MN=56S△OA′B,
∴12•(m﹣2m+3)•15-5m6=56×12×|2m﹣3+13|×3,
整理得m2﹣6m+9=|6m﹣8|
解得m=6+19(舍弃)或6-19,
∴满足条件的m的值为6-19.
23.(2020四川南充)(10分)某工厂计划在每个生产周期内生产并销售完某型设备,设备的生产成本为10万元/件.
(1)如图,设第x(0<x≤20)个生产周期设备售价z万元/件,z与x之间的关系用图中的函数图象表示.求z关于x的函数解析式(写出x的范围).
(2)设第x个生产周期生产并销售的设备为y件,y与x满足关系式y=5x+40(0<x≤20).在(1)的条件下,工厂第几个生产周期创造的利润最大?最大为多少万元?(利润=收入﹣成本)
【解答】解:(1)由图可知,当0<x≤12时,z=16,
当12<x≤20时,z是关于x的一次函数,设z=kx+b,
则12k+b=16,20k+b=14,
解得:k=-14,b=19,
∴z=-14x+19,
∴z关于x的函数解析式为z=16,(0<x≤12)z=-14x+19,(12<x≤20).
(2)设第x个生产周期工厂创造的利润为w万元,
①当0<x≤12时,w=(16﹣10)×(5x+40)=30x+240,
∴由一次函数的性质可知,当x=12时,w最大值=30×12+240=600(万元);
②当12<x≤20时,
w=(-14x+19﹣10)(5x+40)
=-54x2+35x+360
=-54(x﹣14)2+605,
∴当x=14时,w最大值=605(万元).
综上所述,工厂第14个生产周期创造的利润最大,最大是605万元.
25.(2020四川南充)(12分)已知二次函数图象过点A(﹣2,0),B(4,0),C(0,4).
(1)求二次函数的解析式.
(2)如图,当点P为AC的中点时,在线段PB上是否存在点M,使得∠BMC=90°?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)点K在抛物线上,点D为AB的中点,直线KD与直线BC的夹角为锐角θ,且tanθ=53,求点K的坐标.
【解答】解:(1)∵二次函数图象过点B(4,0),点A(﹣2,0),
∴设二次函数的解析式为y=a(x+2)(x﹣4),
∵二次函数图象过点C(0,4),
∴4=a(0+2)(0﹣4),
∴a=-12,
∴二次函数的解析式为y=-12(x+2)(x﹣4)=-12x2+x+4;
(2)存在,
理由如下:如图1,取BC中点Q,连接MQ,
∵点A(﹣2,0),B(4,0),C(0,4),点P是AC中点,点Q是BC中点,
∴P(﹣1,2),点Q(2,2),BC=(4-0)2+(0-4)2=42,
设直线BP解析式为:y=kx+b,
由题意可得:2=-k+b0=4k+b,
解得:k=-25b=85
∴直线BP的解析式为:y=-25x+85,
∵∠BMC=90° ∴点M在以BC为直径的圆上,
∴设点M(c,-25c+85),
∵点Q是Rt△BCM的中点, ∴MQ=12BC=22,
∴MQ2=8,
∴(c﹣2)2+(-25c+85-2)2=8, ∴c=4或-2429,
当c=4时,点B,点M重合,即c=4,不合题意舍去,
∴c=-2429,则点M坐标(-2429,5629),
故线段PB上存在点M(-2429,5629),使得∠BMC=90°;
(3)如图2,过点D作DE⊥BC于点E,设直线DK与BC交于点N,
∵点A(﹣2,0),B(4,0),C(0,4),点D是AB中点,
∴点D(1,0),OB=OC=4,AB=6,BD=3,∴∠OBC=45°,
∵DE⊥BC,∴∠EDB=∠EBD=45°,
∴DE=BE=BD2=322,
∵点B(4,0),C(0,4),∴直线BC解析式为:y=﹣x+4,
设点E(n,﹣n+4),∴﹣n+4=32,∴n=52,∴点E(52,32),
在Rt△DNE中,NE=DEtanθ=32253=9210,
①若DK与射线EC交于点N(m,4﹣m),
∵NE=BN﹣BE,∴9210=2(4﹣m)-322,
∴m=85,∴点N(85,125),
∴直线DK解析式为:y=4x﹣4,
联立方程组可得:y=4x-4y=-12x2+x+4,
解得:x1=2y1=4或x2=-8y2=-36,
∴点K坐标为(2,4)或(﹣8,﹣36);
②若DK与射线EB交于N(m,4﹣m),
∵NE=BE﹣BN,
∴9210=322-2(4﹣m),
∴m=175,
∴点N(175,35),
∴直线DK解析式为:y=14x-14,
联立方程组可得:y=14x-14y=-12x2+x+4,
解得:x3=3+1454y3=-1+14516或x4=3-1454y4=-1-14516,
∴点K坐标为(3+1454,-1+14516)或(3-1454,-1-14516),
综上所述:点K的坐标为(2,4)或(﹣8,﹣36)或(3+1454,-1+14516)或(3-1454,-1-14516).
25.(2020甘肃定西)通过课本上对函数的学习,我们积累了一定的经验.下表是一个函数的自变量与函数值的部分对应值,请你借鉴以往学习函数的经验,探究下列问题:
…
0
1
2
3
4
5
…
…
6
3
2
1.5
1.2
1
…
(1)当_________时,;
(2)根据表中数值描点,并画出函数图象;
(2) 观察画出的图象,写出这个函数的一条性质:____________________________________.
解:(1)3;
(2)
(3)性质写出一条即可.如:函数值随的增大而减小.
28.(2020甘肃定西)如图,在平面直角坐标系中,抛物线交轴于,两点,交轴于点,且.点是第三象限内抛物线上的一动点.
(1)求此抛物线的表达式;
(2)若,求点的坐标;
(3)连接,求面积的最大值及此时点的坐标.
解:(1)由可得点,即.
∵,∴,.
把,两点坐标代入,解得,,
∴抛物线的表达式为.
(2)∵,,∴点的纵坐标为-2,
∴.
解得,(舍).
∴
(3)设直线的表达式为(),
把代入可得,
∴直线的表达式为.
过点作轴的垂线,垂足为,交线段于点;
过点作,为垂足.
设点(),则点,
∴.
∴
∴当时,.
故点.
23.(2020辽宁抚顺)(12分)超市销售某品牌洗手液,进价为每瓶10元.在销售过程中发现,每天销售量y(瓶)与每瓶售价x(元)之间满足一次函数关系(其中10≤x≤15,且x为整数),当每瓶洗手液的售价是12元时,每天销售量为90瓶;当每瓶洗手液的售价是14元时,每天销售量为80瓶.
(1)求y与x之间的函数关系式;
(2)设超市销售该品牌洗手液每天销售利润为w元,当每瓶洗手液的售价定为多少元时,超市销售该品牌洗手液每天销售利润最大,最大利润是多少元?
解:(1)设y与x之间的函数关系式为y=kx+b(k≠0),根据题意得:
,
解得:,
∴y与x之间的函数关系为y=﹣5x+150;
(2)根据题意得:w=(x﹣10)(﹣5x+150)=﹣5(x﹣20)2+500,
∵a=﹣5<0,
∴抛物线开口向下,w有最大值,
∴当x<20时,w随着x的增大而增大,
∵10≤x≤15且x为整数,
∴当x=15时,w有最大值,
即:w=﹣5×(15﹣20)2+500=375,
答:当每瓶洗手液的售价定为15元时,超市销售该品牌洗手液每天销售利润最大,最大利润为375元.
26.(2020辽宁抚顺)(14分)如图,抛物线y=ax2﹣2x+c(a≠0)过点O(0,0)和A(6,0).点B是抛物线的顶点,点D是x轴下方抛物线上的一点,连接OB,OD.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图①,当∠BOD=30°时,求点D的坐标;
(3)如图②,在(2)的条件下,抛物线的对称轴交x轴于点C,交线段OD于点E,点F是线段OB上的动点(点F不与点O和点B重合),连接EF,将△BEF沿EF折叠,点B的对应点为点B',△EFB'与△OBE的重叠部分为△EFG,在坐标平面内是否存在一点H,使以点E,F,G,H为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写出点H的坐标,若不存在,请说明理由.
解:(1)把点O(0,0)和A(6,0)代入y=ax2﹣2x+c中,
得到, 解得,
∴抛物线的解析式为y=x2﹣2x.
(2)如图①中,设抛物线的对称轴交x轴于M,与OD交于点N.
∵y=x2﹣2x=(x﹣3)2﹣3,
∴顶点B(3,﹣3),M(3,0),
∴OM=3.BM=3,
∴tan∠MOB==,∴∠MOB=60°,
∵∠BOD=30°,∴∠MON=∠MOB﹣∠BOD=30°,
∴MN=OM•tam30°=,
∴N(3,﹣),
∴直线ON的解析式为y=﹣x,
由,解得或,
∴D(5,﹣).
(3)如图②﹣1中,当∠EFG=90°时,点H在第一象限,此时G,B′,O重合,由题意OF=BF,可得F(,﹣),E(3,﹣),利用平移的性质可得H(,).
如图②﹣2中,当∠EGF=90°时,点H在对称轴右侧,由题意EF=BF,可得F(2,﹣2),利用平移的性质可得H(,﹣).
如图②﹣3中当∠FGE=90°时,点H在对称轴左侧,点B′在对称轴上,由题意EF⊥BE,可得F(1,﹣),G(,﹣),利用平移的性质,可得H(,﹣).
综上所述,满足条件的点H的坐标为(,)或(,﹣)或(,﹣).
25.(2020吉林)(10分)如图,△ABC是等边三角形,AB=4cm,动点P从点A出发,以2cm/s的速度沿AB向点B匀速运动,过点P作PQ⊥AB,交折线AC﹣CB于点Q,以PQ为边作等边三角形PQD,使点A,D在PQ异侧.设点P的运动时间为x(s)(0<x<2),△PQD与△ABC重叠部分图形的面积为y(cm2).
(1)AP的长为 2x cm(用含x的代数式表示).
(2)当点D落在边BC上时,求x的值.
(3)求y关于x的函数解析式,并写出自变量x的取值范围.
解:(1)∵动点P从点A出发,以2cm/s的速度沿AB向点B匀速运动,
∴AP的长为2xcm; 故答案为:2x;
(2)当点D落在BC上时,如图1,
BP=AB﹣AP=4﹣2x,
∵PQ⊥AB, ∴∠QPA=90°,
∵△PQD等边三角形,△ABC是等边三角形,
∴∠A=∠B=∠DPQ=60°,
∴∠BPD=30°, ∴∠PDB=90°,
∴PD⊥BC, ∴△APQ≌△BDP(AAS),
∴BD=AP=2x,
∵BP=2BD ∴4﹣2x=4x, 解得x=;
(3)①如图2,当0<x≤时,
∵在Rt△APQ中,AP=2x,∠A=60°,
∴PQ=AP•tan60°=2x,
∵△PQD等边三角形,
∴S△PQD=2x•3x=3x2cm2,
所以y=3x2;
②如图3,当点Q运动到与点C重合时,
此时CP⊥AB,
所以AP=AB,即2x═2,
解得x=1,
所以当<x≤1时,如图4,设PD、QD与BC分别相交于点G、H,
∵AP=2x,∴BP=4﹣2x,AQ=2AP=4x,
∴BG=BP=2﹣x ∴PG=BG=(2﹣x),
∴S△PBG=BG•PG=(2﹣x)2,
∵AQ=2AP=4x, ∴CQ=AC﹣AQ=4﹣4x,
∴QH=CQ=(4﹣4x),
∴S△QCH=CQ•QH=(4﹣4x)2,
∵S△ABC=4×2=4,
∴S四边形PGHQ=S△ABC﹣S△PBG﹣S△QCH﹣S△APQ
=4﹣(2﹣x)2﹣(4﹣4x)2﹣×2x×2x
=﹣x2+18x﹣6,
所以y=﹣x2+18x﹣6;
③如图5,当1<x<2时,点Q运动到BC边上,
设PD与BC相交于点G,
此时PG=BP•sin60°=(4﹣2x)×=(2﹣x),
∵PB=4﹣2x,
∴BQ=2BP=2(4﹣2x)=4(2﹣x),
∴BG=BP=2﹣x, ∴QG=BQ﹣BG=3(2﹣x),
∴重叠部分的面积为:
S△PQG=PG•QG=(2﹣x)•3(2﹣x)=(2﹣x)2.
所以y=(2﹣x)2.
综上所述:y关于x的函数解析式为:
当0<x≤时,y=3x2;
当<x≤1时,y=﹣x2+18x﹣6;
当1<x<2时,y=(2﹣x)2.
26.(2020吉林)(10分)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+与x轴正半轴交于点A,且点A的坐标为(3,0),过点A作垂直于x轴的直线l.P是该抛物线上的任意一点,其横坐标为m,过点P作PQ⊥l于点Q,M是直线l上的一点,其纵坐标为﹣m+.以PQ,QM为边作矩形PQMN.
(1)求b的值.
(2)当点Q与点M重合时,求m的值.
(3)当矩形PQMN是正方形,且抛物线的顶点在该正方形内部时,求m的值.
(4)当抛物线在矩形PQMN内的部分所对应的函数值y随x的增大而减小时,直接写出m的取值范围.
解:(1)把点A(3,0)代入y=﹣x2+bx+,得到0=﹣+3b+,
解得b=1.
(2)∵抛物线的解析式为y=﹣x2+x+,
∴P(m,﹣m2+m+),
∵M,Q重合, ∴﹣m+=﹣m2+m+,
解得m=0或4.
(3)由题意PQ=MQ,且抛物线的顶点在该正方形内部,
∴3﹣m=﹣m+﹣(﹣m2+m+)且﹣m+>2,得m<﹣
解得m=1﹣或1+(不合题意舍弃),
∴m=1﹣.
(4)当点P在直线l的左边,点M在点Q是下方下方时,抛物线在矩形PQMN内的部分所对应的函数值y随x的增大而减小,
则有﹣m+<﹣m2+m+,
∴m2﹣4m<0,
解得0<m<4,
观察图象可知.当0<m<3时,抛物线在矩形PQMN内的部分所对应的函数值y随x的增大而减小,如图4﹣1中,
当3<m<4时,抛物线不在矩形PQMN内部,不符合题意,
当m>4时,点M在点Q的上方,也满足条件,如图4﹣2中,
综上所述,满足条件的m的值为0<m<3或m>4.
24.(2020内蒙古呼和浩特)(12分)已知某厂以t小时/千克的速度匀速生产某种产品(生产条件要求0.1<t≤1),且每小时可获得利润60(﹣3t++1)元.
(1)某人将每小时获得的利润设为y元,发现t=1时,y=180,所以得出结论:每小时获得的利润,最少是180元,他是依据什么得出该结论的,用你所学数学知识帮他进行分析说明;
(2)若以生产该产品2小时获得利润1800元的速度进行生产,则1天(按8小时计算)可生产该产品多少千克;
(3)要使生产680千克该产品获得的利润最大,问:该厂应该选取何种生产速度?并求此最大利润.
解:(1)他是依据一次函数和反比例函数的增减性质得出结论;
令y=60(﹣3t++1),当t=1时,y=180,
∵当0.1<t≤1时,随t的增大而减小,﹣3t也随t的增大而减小,
∴﹣3t+的值随t的增大而减小,
∴y=60(﹣3t++1)随t的增大而减小,
∴当t=1时,y取最小,
∴他的结论正确.
(2)由题意得:60(﹣3t++1)×2=1800,
整理得:﹣3t2﹣14t+5=0,
解得:t1=,t2=﹣5(舍),
即以小时/千克的速度匀速生产产品,则1天(按8小时计算)可生产该产品8÷=24千克.
∴1天(按8小时计算)可生产该产品24千克;
(3)生产680千克该产品获得的利润为:y=680t×60(﹣3t++1),
整理得:y=40800(﹣3t2+t+5),
∴当t=时,y最大,且最大值为207400元.
∴该厂应该选取小时/千克的速度生产,此时最大利润为207400元.
23.(2020黑龙江龙东)(6分)如图,已知二次函数的图象经过点, ,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)抛物线上是否存在点,使,若存在请直接写出点的坐标.若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)根据题意得,解得.
故抛物线的解析式为;
(2)二次函数的对称轴是,
当时,,即,
点关于对称轴的对应点,
设直线的解析式为,所以,解得.
则直线的解析式为,
设与平行的直线的解析式为,则,解得.
则与平行的直线的解析式为,
联立抛物线解析式得,
解得,(舍去).
.
综上所述,,.
26.(2020江苏连云港)(12分)在平面直角坐标系中,把与轴交点相同的二次函数图象称为“共根抛物线”.如图,抛物线的顶点为,交轴于点、(点在点左侧),交轴于点.抛物线与是“共根抛物线”,其顶点为.
(1)若抛物线经过点,求对应的函数表达式;
(2)当的值最大时,求点的坐标;
(3)设点是抛物线上的一个动点,且位于其对称轴的右侧.若与相似,求其“共根抛物线” 的顶点的坐标.
【解答】解:(1)当时,,解得或4,
,,,
由题意设抛物线的解析式为,
把代入,
,
解得,
抛物线的解析式为.
(2)抛物线与是“共根抛物线”, ,,
抛物线,的对称轴是直线,
点在直线上,
,如图1中,当,,共线时,的值最大,
此时点为直线与直线的交点,
直线的解析式为,
,
(3)由题意,,,,
,
,,
,
顶点,,
由题意,不可能是直角,
第一种情形:当时,
①如图中,当时,,
设,则,,
,,
,
,解得或(舍弃),
,.
②如图中,当时,同法可得,
,
解得或(舍弃),
,.
第二种情形:当.
①如图中,当时,,
过点作于.则,
,由图可知,,,,,
,,
,
由,可得,
,
,.
②当时,过点作于.
同法可得,,,,
,,,
由,可得,
,.
26.(2020江苏泰州)(14分)如图,二次函数,,,的图象分别为、,交轴于点,点在上,且位于轴右侧,直线与在轴左侧的交点为.
(1)若点的坐标为,的顶点坐标为,求的值;
(2)设直线与轴所夹的角为.
①当,且为的顶点时,求的值;
②若,试说明:当、、各自取不同的值时,的值不变;
(3)若,试判断点是否为的顶点?请说明理由.
【解答】解:(1)由题意,,
,
把代入得到.
(2)①如图1中,过点作轴于,过点作于.
,
,
,
,,
,
,
,
,
.
②如图2中,由题意中,
,
当时,,
解得,
,,
,
,
.
(3)如图3中,过点作轴于,过点作于,过点作交的延长线于.
设,
,
,,
,,,
,
整理得:,
,
,,,,
点是抛物线的顶点.
20.(2020四川遂宁)(9分)新学期开始时,某校九年级一班的同学为了增添教室绿色文化,打造温馨舒适的学习环境,准备到一家植物种植基地购买A、B两种花苗.据了解,购买A种花苗3盆,B种花苗5盆,则需210元;购买A种花苗4盆,B种花苗10盆,则需380元.
(1)求A、B两种花苗的单价分别是多少元?
(2)经九年级一班班委会商定,决定购买A、B两种花苗共12盆进行搭配装扮教室.种植基地销售人员为了支持本次活动,为该班同学提供以下优惠:购买几盆B种花苗,B种花苗每盆就降价几元,请你为九年级一班的同学预算一下,本次购买至少准备多少钱?最多准备多少钱?
【解答】解:(1)设A、B两种花苗的单价分别是x元和y元,则3x+5y=2104x+10y=380,解得x=20y=30,
答:A、B两种花苗的单价分别是20元和30元;
(2)设购买B花苗x盆,则购买A花苗为(12﹣x)盆,设总费用为w元,
由题意得:w=20(12﹣x)+(30﹣x)x=﹣x2+10x+240(0≤x≤12),
∵﹣1<0.故w有最大值,当x=5时,w的最大值为265,当x=12时,w的最小值为216,
21.(2020四川遂宁)(9分)阅读以下材料,并解决相应问题:
小明在课外学习时遇到这样一个问题:
定义:如果二次函数y=a1x2+b1x+c1(a1≠0,a1、b1、c1是常数)与y=a2x2+b2x+c2(a2≠0,a2、b2、c2是常数)满足a1+a2=0,b1=b2,c1+c2=0,则这两个函数互为“旋转函数”.求函数y=2x2﹣3x+1的旋转函数,小明是这样思考的,由函数y=2x2﹣3x+1可知,a1=2,b1=﹣3,c1=1,根据a1+a2=0,b1=b2,c1+c2=0,求出a2,b2,c2就能确定这个函数的旋转函数.
请思考小明的方法解决下面问题:
(1)写出函数y=x2﹣4x+3的旋转函数.
(2)若函数y=5x2+(m﹣1)x+n与y=﹣5x2﹣nx﹣3互为旋转函数,求(m+n)2020的值.
(3)已知函数y=2(x﹣1)(x+3)的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,点A、B、C关于原点的对称点分别是A1、B1、C1,试求证:经过点A1、B1、C1的二次函数与y=2(x﹣1)(x+3)互为“旋转函数”.
【解答】解:(1)由y=x2﹣4x+3函数可知,a1=1,b1=﹣4,c1=3,
∵a1+a2=0,b1=b2,c1+c2=0,
∴a2=﹣1,b2=﹣4,c2=﹣3,
∴函数y=x2﹣4x+3的“旋转函数”为y=﹣x2﹣4x﹣3;
(2)∵y=5x2+(m﹣1)x+n与y=﹣5x2﹣nx﹣3互为“旋转函数”,
∴m-1=-nn-3=0,
解得:m=-2n=3,
∴(m+n)2020=(﹣2+3)2020=1.
(3)证明:当x=0时,y=2(x﹣1)(x+3))=﹣6,
∴点C的坐标为(0,﹣6).
当y=0时,2(x﹣1)(x+3)=0,
解得:x1=1,x2=﹣3,
∴点A的坐标为(1,0),点B的坐标为(﹣3,0).
∵点A,B,C关于原点的对称点分别是A1,B1,C1,
∴A1(﹣1,0),B1(3,0),C1(0,6).
设过点A1,B1,C1的二次函数解析式为y=a(x+1)(x﹣3),
将C1(0,6)代入y=a(x+1)(x﹣3),得:6=﹣3a,
解得:a=﹣2,
过点A1,B1,C1的二次函数解析式为y=﹣2(x+1)(x﹣3),即y=﹣2x2+4x+6.
∵y=2(x﹣1)(x+3)=2x2+4x﹣6,
∴a1=2,b1=4,c1=﹣6,a2=﹣2,b2=4,c2=6,
∴a1+a2=2+(﹣2)=0,b1=b2=4,c1+c2=6+(﹣6)=0,
∴经过点A1,B1,C1的二次函数与函数y=2(x﹣1)(x+3)互为“旋转函数”.
25.(2020四川遂宁)(12分)如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过A(1,0),B(3,0),C(0,6)三点.
(1)求抛物线的解析式.
(2)抛物线的顶点M与对称轴l上的点N关于x轴对称,直线AN交抛物线于点D,直线BE交AD于点E,若直线BE将△ABD的面积分为1:2两部分,求点E的坐标.
(3)P为抛物线上的一动点,Q为对称轴上动点,抛物线上是否存在一点P,使A、D、P、Q为顶点的四边形为平行四边形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过A(1,0),B(3,0),
∴设抛物线解析式为:y=a(x﹣1)(x﹣3),
∵抛物线y=a(x﹣1)(x﹣3)(a≠0)的图象经过点C(0,6),
∴6=a(0﹣1)(0﹣3),
∴a=2,
∴抛物线解析式为:y=2(x﹣1)(x﹣3)=2x2﹣8x+6;
(2)∵y=2x2﹣8x+6=2(x﹣2)2﹣2,
∴顶点M的坐标为(2,﹣2),
∵抛物线的顶点M与对称轴l上的点N关于x轴对称,
∴点N(2,2),
设直线AN解析式为:y=kx+b,
由题意可得:0=k+b2=2k+b,
解得:k=2b=-2,
∴直线AN解析式为:y=2x﹣2,
联立方程组得:y=2x-2y=2x2-8x+6,
解得:x1=1y1=0,x2=4y2=6,
∴点D(4,6),
∴S△ABD=12×2×6=6,
设点E(m,2m﹣2),
∵直线BE将△ABD的面积分为1:2两部分,
∴S△ABE=13S△ABD=2或S△ABE=23S△ABD=4,
∴12×2×(2m﹣2)=2或12×2×(2m﹣2)=4,
∴m=2或3,
∴点E(2,2)或(3,4);
(3)若AD为平行四边形的边,
∵以A、D、P、Q为顶点的四边形为平行四边形,
∴AD=PQ,
∴xD﹣xA=xP﹣xQ或xD﹣xA=xQ﹣xP,
∴xP=4﹣1+2=5或xP=2﹣4+1=﹣1,
∴点P坐标为(5,16)或(﹣1,16);
若AD为平行四边形的对角线,
∵以A、D、P、Q为顶点的四边形为平行四边形,
∴AD与PQ互相平分,
∴xA+xD2=xP+xQ2,
∴xP=3,
∴点P坐标为(3,0),
综上所述:当点P坐标为(5,16)或(﹣1,16)或(3,0)时,使A、D、P、Q为顶点的四边形为平行四边形.
25.(2020山东枣庄)(10分)如图,抛物线交轴于,两点,与轴交于点,,.为线段上的一个动点,过点作轴,交抛物线于点,交于点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)过点作,垂足为点.设点的坐标为,请用含的代数式表示线段的长,并求出当为何值时有最大值,最大值是多少?
(3)试探究点在运动过程中,是否存在这样的点,使得以,,为顶点的三角形是等腰三角形.若存在,请求出此时点的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)将点、的坐标代入抛物线表达式得,解得,
故抛物线的表达式为:;
(2)由抛物线的表达式知,点,
由点、的坐标得,直线的表达式为:;
设点,则点,点,
,
,故,
,
,
,故当时,有最大值为;
(3)存在,理由:
点、的坐标分别为、,则,
①当时,过点作轴于点,
则,即,
解得:(舍去负值),
故点,;
②当时,则,
在中,由勾股定理得:,解得:或0(舍去,
故点;
③当时,则,解得:(舍去);
综上,点的坐标为或,.
24.(2020湖南岳阳)(10分)(2020•岳阳)如图1所示,在平面直角坐标系中,抛物线F1:y=a(x-25)2+6415与x轴交于点A(-65,0)和点B,与y轴交于点C.
(1)求抛物线F1的表达式;
(2)如图2,将抛物线F1先向左平移1个单位,再向下平移3个单位,得到抛物线F2,若抛物线F1与抛物线F2相交于点D,连接BD,CD,BC.
①求点D的坐标;
②判断△BCD的形状,并说明理由;
(3)在(2)的条件下,抛物线F2上是否存在点P,使得△BDP为等腰直角三角形,若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)把点A(-65,0)代入抛物线F1:y=a(x-25)2+6415中得:
0=a(-65-25)2+6415,
解得:a=-53,
∴抛物线F1:y=-53(x-25)2+6415;
(2)①由平移得:抛物线F2:y=-53(x-25+1)2+6415-3,
∴y=-53(x+35)2+1915,
∴53(x+35)2+1915=-53(x-25)2+6415,
-103x=103,
解得:x=﹣1,
∴D(﹣1,1);
②当x=0时,y=-53×425+6415=4,
∴C(0,4),
当y=0时,-53(x-25)2+6415=0,
解得:x=-65或2,
∴B(2,0),
∵D(﹣1,1),
∴BD2=(2+1)2+(1﹣0)2=10,
CD2=(0+1)2+(4﹣1)2=10,
BC2=22+42=20,
∴BD2+CD2=BC2且BD=CD,
∴△BDC是等腰直角三角形;
(3)存在,
设P[m,-53(m+35)2+1915],
∵B(2,0),D(﹣1,1),
∴BD2=(2+1)2+12=10,PB2=(m-2)2+[-53(m+35)2+1915]2,PD2=(m+1)2+[-53(m+35)2+1915-1]2,
分三种情况:
①当∠DBP=90°时,BD2+PB2=PD2,
即10+(m﹣2)2+[-53(m+35)2+1915]2=(m+1)2+[-53(m+35)2+1915-1]2,
解得:m=﹣4或1,
当m=﹣4时,BD=10,PB=36+324=610,即△BDP不是等腰直角三角形,不符合题意,
当m=1时,BD=10,PB=1+9=10,
∴BD=PB,即△BDP是等腰直角三角形,符合题意,
∴P(1,﹣3);
②当∠BDP=90°时,BD2+PD2=PB2,
即10+[-53(m+35)2+1915-1]2=(m﹣2)2+[-53(m+35)2+1915]2,
解得:m=﹣1(舍)或﹣2,
当m=﹣2时,BD=10,PD=1+9=10,
∴BD=PD,即此时△BDP为等腰直角三角形,
∴P(﹣2,﹣2);
③当∠BPD=90°时,且BP=DP,有BD2=PD2+PB2,如图3,
当△BDP为等腰直角三角形时,点P1和P2不在抛物线上,此种情况不存在这样的点P;
综上,点P的坐标(1,﹣3)或(﹣2,﹣2).
26.(2020广西南宁)(10分)如图1,在平面直角坐标系中,直线l1:y=x+1与直线l2:x=﹣2相交于点D,点A是直线l2上的动点,过点A作AB⊥l1于点B,点C的坐标为(0,3),连接AC,BC.设点A的纵坐标为t,△ABC的面积为s.
(1)当t=2时,请直接写出点B的坐标;
(2)s关于t的函数解析式为s=,其图象如图2所示,结合图1、2的信息,求出a与b的值;
(3)在l2上是否存在点A,使得△ABC是直角三角形?若存在,请求出此时点A的坐标和△ABC的面积;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)先根据t=2可得点A(﹣2,2),因为B在直线l1上,所以设B(x,x+1),利用y=0代入y=x+1可得G点的坐标,在Rt△ABG中,利用勾股定理列方程可得点B的坐标;
(2)先把(7,4)代入s=中计算得b的值,计算在﹣1<t<5范围内图象上一个点的坐标值:当t=2时,根据(1)中的数据可计算此时s=,可得坐标(2,),代入s=a(t+1)(t﹣5)中可得a的值;
(3)存在,设B(x,x+1),分两种情况:①当∠CAB=90°时,如图4,②当∠ACB=90°时,如图5和图6,分别根据两点的距离公式和勾股定理列方程可解答.
【解答】解:(1)如图1,连接AG,
当t=2时,A(﹣2,2),
设B(x,x+1),
在y=x+1中,当x=0时,y=1,
∴G(0,1),
∵AB⊥l1,
∴∠ABG=90°,
∴AB2+BG2=AG2,
即(x+2)2+(x+1﹣2)2+x2+(x+1﹣1)2=(﹣2)2+(2﹣1)2,
解得:x1=0(舍),x2=﹣,
∴B(﹣,);
(2)如图2可知:当t=7时,s=4,
把(7,4)代入s=中得:+7b﹣=4,
解得:b=﹣1,
如图3,过B作BH∥y轴,交AC于H,
由(1)知:当t=2时,A(﹣2,2),B(﹣,),
∵C(0,3),
设AC的解析式为:y=kx+b,
则,解得,
∴AC的解析式为:y=x+3,
∴H(﹣,),
∴BH=﹣=,
∴s===,
把(2,)代入s=a(t+1)(t﹣5)得:a(2+1)(2﹣5)=,
解得:a=﹣;
(3)存在,设B(x,x+1),
分两种情况:
①当∠CAB=90°时,如图4,
∵AB⊥l1,
∴AC∥l1,
∵l1:y=x+1,C(0,3),
∴AC:y=x+3,
∴A(﹣2,1),
∵D(﹣2,﹣1),
在Rt△ABD中,AB2+BD2=AD2,
即(x+2)2+(x+1﹣1)2+(x+2)2+(x+1+1)2=22,
解得:x1=﹣1,x2=﹣2(舍),
∴B(﹣1,0),即B在x轴上,
∴AB==,AC==2,
∴S△ABC===2;
②当∠ACB=90°时,如图5,
∵∠ABD=90°,∠ADB=45°,
∴△ABD是等腰直角三角形,
∴AB=BD,
∵A(﹣2,t),D(﹣2,﹣1),
∴(x+2)2+(x+1﹣t)2=(x+2)2+(x+1+1)2,
(x+1﹣t)2=(x+2)2,
x+1﹣t=x+2或x+1﹣t=﹣x﹣2,
解得:t=﹣1(舍)或t=2x+3,
Rt△ACB中,AC2+BC2=AB2,
即(﹣2)2+(t﹣3)2+x2+(x+1﹣3)2=(x+2)2+(x+1﹣t)2,
把t=2x+3代入得:x2﹣3x=0,
解得:x=0或3,
当x=3时,如图5,则t=2×3+3=9,
∴A(﹣2,9),B(3,4),
∴AC==2,BC==,
∴S△ABC===10;
当t=0时,如图6,
此时,A(﹣2,3),AC=2,BC=2,
∴S△ABC===2.
26.(12分)(2020•玉林)如图,已知抛物线:y1=﹣x2﹣2x+3与x轴交于A,B两点(A在B的左侧),与y轴交于点C.
(1)直接写出点A,B,C的坐标;
(2)将抛物线y1经过向右与向下平移,使得到的抛物线y2与x轴交于B,B'两点(B'在B的右侧),顶点D的对应点为点D',若∠BD'B'=90°,求点B'的坐标及抛物线y2的解析式;
(3)在(2)的条件下,若点Q在x轴上,则在抛物线y1或y2上是否存在点P,使以B′,C,Q,P为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,求出所有符合条件的点P的坐标;如果不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)对于y1=﹣x2﹣2x+3,令y1=0,得到﹣x2﹣2x+3=0,解得x=﹣3或1,
∴A(﹣3,0),B(1,0),
令x=0,得到y=3,
∴C(0,3).
(2)设平移后的抛物线的解析式为y=﹣(x﹣a)2+b,
如图1中,过点D′作D′H⊥OB′于H.,连接BD′,B′D′.
∵D′是抛物线的顶点,
∴D′B=D′B′,D′(a,b),
∵∠BD′B′=90°,D′H⊥BB′,
∴BH=HB′,
∴D′H=BH=HB′=b,
∴a=1+b,
又∵y=﹣(x﹣a)2+b,经过B(1,0),
∴b=(1﹣a)2,
解得a=2或1(不合题意舍弃),b=1,
∴B′(3,0),y2=﹣(x﹣2)2+1=﹣x2+4x﹣3.
(3)如图2中,
观察图象可知,当点P的纵坐标为3或﹣3时,存在满足条件的平行四边形.
对于y1=﹣x2﹣2x+3,令y=3,x2+2x=0,解得x=0或﹣2,可得P1(﹣2,3),
令y=﹣3,则x2+2x﹣6=0,解得x=﹣1±7,可得P2(﹣1-7,﹣3),P3(﹣1+7,﹣3),
对于y2=﹣x2+4x﹣3,令y=3,方程无解,
令y=﹣3,则x2﹣4x=0,解得x=0或4,可得P4(0,﹣3),P5(4,﹣3),
综上所述,满足条件的点P的坐标为(﹣2,3)或(﹣1-7,﹣3)或(﹣1+7,﹣3)或(0,﹣3)或(4,﹣3).
25.(10分)(2020•常德)如图,已知抛物线y=ax2过点A(﹣3,94).
(1)求抛物线的解析式;
(2)已知直线l过点A,M(32,0)且与抛物线交于另一点B,与y轴交于点C,求证:MC2=MA•MB;
(3)若点P,D分别是抛物线与直线l上的动点,以OC为一边且顶点为O,C,P,D的四边形是平行四边形,求所有符合条件的P点坐标.
【解答】解:(1)把点A(﹣3,94)代入y=ax2,
得到94=9a,∴a=14,
∴抛物线的解析式为y=14x2.
(2)设直线l的解析式为y=kx+b,则有94=-3k+b0=32k+b,解得k=-12b=34,
∴直线l的解析式为y=-12x+34,
令x=0,得到y=34, ∴C(0,34),
由y=14x2y=-12x+34,解得x=1y=14或x=-3y=94,∴B(1,14),
如图1中,过点A作AA1⊥x轴于A1,过B作BB1⊥x轴于B1,则BB1∥OC∥AA1,
∴BMMC=MB1MO=32-132=13,MCMA=MOMA1=3232-(-3)=13,
∴BMMC=MCMA,
即MC2=MA•MB.
(3)如图2中,设P(t,14t2)
∵OC为一边且顶点为O,C,P,D的四边形是平行四边形,
∴PD∥OC,PD=OC,∴D(t,-12t+34),
∴|14t2﹣(-12t+34)|=34,
整理得:t2+2t﹣6=0或t2+2t=0,
解得t=﹣1-7或﹣1+7或﹣2或0(舍弃),
∴P(﹣1-7,2+72)或(﹣1+7,2-72)或(﹣2,1).
28.(10分)(2020•徐州)如图,在平面直角坐标系中,函数y=﹣ax2+2ax+3a(a>0)的图象交x轴于点A、B,交y轴于点C,它的对称轴交x轴于点E.过点C作CD∥x轴交抛物线于点D,连接DE并延长交y轴于点F,交抛物线于点G.直线AF交CD于点H,交抛物线于点K,连接HE、GK.
(1)点E的坐标为: (1,0) ;
(2)当△HEF是直角三角形时,求a的值;
(3)HE与GK有怎样的位置关系?请说明理由.
【解答】解:(1)对于抛物线y=﹣ax2+2ax+3a,对称轴x=-2a-2a=1,
∴E(1,0),
故答案为(1,0).
(2)如图,连接EC.
对于抛物线y=﹣ax2+2ax+3a,令x=0,得到y=3a,
令y=0,﹣ax2+2ax+3a=0,解得x=﹣1或3,
∴A(﹣1,0),B(3,0),C(0,3a),
∵C,D关于对称轴对称,
∴D(2,3a),CD=2,EC=DE,
当∠HEF=90°时,
∵ED=EC,
∴∠ECD=∠EDC,
∵∠DCF=90°,
∴∠CFD+∠EDC=90°,∠ECF+∠ECD=90°,
∴∠ECF=∠EFC,∴EC=EF=DE,
∵EA∥DH,
∴FA=AH,∴AE=12DH,∵AE=2,∴DH=4,∵HE⊥DFEF=ED,∴FH=DH=4,
在Rt△CFH中,则有42=22+(6a)2,
解得a=33或-33(不符合题意舍弃),
∴a=33.
当∠HFE=90°时,∵OA=OE,FO⊥AE,∴FA=FE,
∴OF=OA=OE=1,∴3a=1,
∴a=13,
综上所述,满足条件的a的值为33或13.
(3)结论:EH∥GK.
理由:由题意A(﹣1,0),F(0,﹣3a),D(2,3a),H(﹣2,3a),E(1,0),
∴直线AF的解析式y=﹣3ax﹣3a,直线DF的解析式为y=3ax﹣3a,
由y=-3ax-3ay=-ax2+2ax+3a,解得x=-1y=0或x=6y=-21a,
∴K(6,﹣21a),
由y=3ax-3ay=-ax2+2ax+3a,解得x=2y=3a或x=-3y=-12a,
∴G(﹣3,﹣12a),
∴直线HE的解析式为y=﹣ax+a,直线GK的解析式为y=﹣ax﹣15a,
∵k相同,∴HE∥GK.
24.(2020贵州遵义)(14分)如图,抛物线y=ax2+94x+c经过点A(﹣1,0)和点C(0,3)与x轴的另一交点为点B,点M是直线BC上一动点,过点M作MP∥y轴,交抛物线于点P.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)在抛物线上是否存在一点Q,使得△QCO是等边三角形?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)以M为圆心,MP为半径作⊙M,当⊙M与坐标轴相切时,求出⊙M的半径.
【解答】解:(1)把点A(﹣1,0)和点C (0,3)代入y=ax2+94x+c得:0=a-94+c3=c,
解得:a=-34c=3,
∴抛物线的解析式为:y=-34x2+94x+3;
(2)不存在,理由如下:
①当点Q在y轴右边时,如图1所示:
假设△QCO为等边三角形,
过点Q作QH⊥OC于H,
∵点C (0,3),
∴OC=3,
则OH=12OC=32,tan60°=QHOH,
∴QH=OH•tan60°=32×3=332,
∴Q(332,32),
把x=332代入y=-34x2+94x+3,
得:y=2738-3316≠32,
∴假设不成立,
∴当点Q在y轴右边时,不存在△QCO为等边三角形;
②当点Q在y轴的左边时,如图2所示:
假设△QCO为等边三角形,
过点Q作QT⊥OC于T,
∵点C (0,3),
∴OC=3,
则OT=12OC=32,tan60°=QTOT,
∴QT=OT•tan60°=32×3=332,
∴Q(-332,32),
把x=-332代入y=-34x2+94x+3,
得:y=-2738-3316≠32,
∴假设不成立,
∴当点Q在y轴左边时,不存在△QCO为等边三角形;
综上所述,在抛物线上不存在一点Q,使得△QCO是等边三角形;
(3)令-34x2+94x+3=0,
解得:x1=﹣1,x2=4,
∴B(4,0),
设BC直线的解析式为:y=kx+b,
把B、C的坐标代入则0=4k+b3=b,
解得:k=-34b=3,
∴BC直线的解析式为:y=-34x+3,
当M在线段BC上,⊙M与x轴相切时,如图3所示:
延长PM交AB于点D,
则点D为⊙M与x轴的切点,即PM=MD,
设P(x,-34x2+94x+3),M(x,-34x+3),
则PD=-34x2+94x+3,MD=-34x+3,
∴(-34x2+94x+3)﹣(-34x+3)=-34x+3,
解得:x1=1,x2=4(不合题意舍去),
∴⊙M的半径为:MD=-34+3=94;
当M在线段BC上,⊙M与y轴相切时,如图4所示:
延长PM交AB于点D,过点M作ME⊥y轴于E,
则点E为⊙M与y轴的切点,即PM=ME,PD﹣MD=EM=x,
设P(x,-34x2+94x+3),M(x,-34x+3),
则PD=-34x2+94x+3,MD=-34x+3,
∴(-34x2+94x+3)﹣(-34x+3)=x,
解得:x1=83,x2=0(不合题意舍去),
∴⊙M的半径为:EM=83;
当M在BC延长线,⊙M与x轴相切时,如图5所示:
点P与A重合,
∴M的横坐标为﹣1,
∴⊙M的半径为:M的纵坐标的值,
即:-34×(﹣1)+3=154;
当M在CB延长线,⊙M与y轴相切时,如图6所示:
延长PD交x轴于D,过点M作ME⊥y轴于E,
则点E为⊙M与y轴的切点,即PM=ME,PD﹣MD=EM=x,
设P(x,-34x2+94x+3),M(x,-34x+3),
则PD=34x2-94x﹣3,MD=34x﹣3,
∴(34x2-94x﹣3)﹣(34x﹣3)=x,
解得:x1=163,x2=0(不合题意舍去),
∴⊙M的半径为:EM=163;
综上所述,⊙M的半径为94或83或154或163.
23.(10分)(2020•荆门)2020年是决战决胜扶贫攻坚和全面建成小康社会的收官之年,荆门市政府加大各部门和单位对口扶贫力度.某单位的帮扶对象种植的农产品在某月(按30天计)的第x天(x为正整数)的销售价格p(元/千克)关于x的函数关系式为p=25x+4(0<x≤20)-15x+12(20<x≤30),销售量y(千克)与x之间的关系如图所示.
(1)求y与x之间的函数关系式,并写出x的取值范围;
(2)当月第几天,该农产品的销售额最大,最大销售额是多少?(销售额=销售量×销售价格)
【解答】解:(1)当0<x≤20时,设y与x的函数关系式为y=ax+b,
b=8020a+b=40,
解得,a=-2b=80,
即当0<x≤20时,y与x的函数关系式为y=﹣2x+80,
当20<x≤30时,设y与x的函数关系式为y=mx+n,
20m+n=4030m+n=80,
解得,m=4n=-40,
即当20<x≤30时,y与x的函数关系式为y=4x﹣40,
由上可得,y与x的函数关系式为y=-2x+80(0<x≤20)4x-40(20<x≤30);
(2)设当月第x天的销售额为w元,
当0<x≤20时,w=(25x+4)×(﹣2x+80)=-45(x﹣15)2+500,
∴当x=15时,w取得最大值,此时w=500,
当20<x≤30时,w=(-15x+12)×(4x﹣40)=-45(x﹣35)2+500,
∴当x=30时,w取得最大值,此时w=480,
由上可得,当x=15时,w取得最大值,此时w=500,
答:当月第15天,该农产品的销售额最大,最大销售额是500元.
24.(12分)(2020•荆门)如图,抛物线L:y=12x2-54x﹣3与x轴正半轴交于点A,与y轴交于点B.
(1)求直线AB的解析式及抛物线顶点坐标;
(2)如图1,点P为第四象限且在对称轴右侧抛物线上一动点,过点P作PC⊥x轴,垂足为C,PC交AB于点D,求PD+BD的最大值,并求出此时点P的坐标;
(3)如图2,将抛物线L:y=12x2-54x﹣3向右平移得到抛物线L',直线AB与抛物线L'交于M,N两点,若点A是线段MN的中点,求抛物线L'的解析式.
【解答】解:(1)∵抛物线L:y=12x2-54x﹣3与x轴正半轴交于点A,与y轴交于点B,
∴点A(4,0),点B(0,﹣3),
设直线AB解析式为:y=kx﹣3,
∴0=4k﹣3,
∴k=34,
∴直线AB解析式为:y=34x﹣3,
∵y=12x2-54x﹣3=12(x-54)2-12132,
∴抛物线顶点坐标为(54,-12132);
(2)∵点A(4,0),点B(0,﹣3),
∴OA=4,OB=3,
∴AB=OA2+OB2=16+9=5,
设点P(x,12x2-54x﹣3)(54<x<4),则点D(x,34x﹣3),
∴BD=(x-0)2+(34x-3+3)2=54x,
PD=(34x﹣3)﹣(12x2-54x﹣3)=-12x2+2x,
∴PD+BD=-12x2+2x+54x=-12(x-134)2+16932,
∵54<x<4,-12<0,
∴当x=134时,PD+BD有最大值为16932,
此时,点P(134,-5732);
(3)设平移后的抛物线L'解析式为y=12(x﹣m)2-12132,
联立方程组可得:y=34x-3y=12(x-m)2-12132,
∴x2﹣2(m+34)x+m2-2516=0,
设点M(x1,y1),点N(x2,y2),
∵直线AB与抛物线L'交于M,N两点,
∴x1,x2是方程x2﹣2(m+34)x+m2-2516=0的两根,
∴x1+x2=2(m+34),
∵点A是MN的中点,
∴x1+x2=8,
∴2(m+34)=8,
∴m=134,
∴平移后的抛物线L'解析式为y=12(x-134)2-12132=12x2-134x+32.
25.(13分)(2020•烟台)如图,抛物线y=ax2+bx+2与x轴交于A,B两点,且OA=2OB,与y轴交于点C,连接BC,抛物线对称轴为直线x=12,D为第一象限内抛物线上一动点,过点D作DE⊥OA于点E,与AC交于点F,设点D的横坐标为m.
(1)求抛物线的表达式;
(2)当线段DF的长度最大时,求D点的坐标;
(3)抛物线上是否存在点D,使得以点O,D,E为顶点的三角形与△BOC相似?若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)设OB=t,则OA=2t,则点A、B的坐标分别为(2t,0)、(﹣t,0),
则x=12=12(2t﹣t),解得:t=1,
故点A、B的坐标分别为(2,0)、(﹣1,0),
则抛物线的表达式为:y=a(x﹣2)(x+1)=ax2+bx+2,
解得:a=﹣1,
故抛物线的表达式为:y=﹣x2+x+2;
(2)对于y=﹣x2+x+2,令x=0,则y=2,故点C(0,2),
由点A、C的坐标得,直线AC的表达式为:y=﹣x+2,
设点D的横坐标为m,则点D(m,﹣m2+m+2),则点F(m,﹣m+2),
则DF=﹣m2+m+2﹣(﹣m+2)=﹣m2+2m,
∵﹣1<0,故DF有最大值,此时m=1,点D(1,2);
(3)存在,理由:
点D(m,﹣m2+m+2)(m>0),则OD=m,DE=﹣m2+m+2,
以点O,D,E为顶点的三角形与△BOC相似,
则DEOE=OBOC或OCOB,即DEOE=2或12,即-m2+m+2m=2或12,
解得:m=1或﹣2(舍去)或1+334或1-334(舍去),
故m=1或1+334.
23.(2020山西)(13分)综合与探究
如图,抛物线y=x2﹣x﹣3与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.直线l与抛物线交于A,D两点,与y轴交于点E,点D的坐标为(4,﹣3).
(1)请直接写出A,B两点的坐标及直线l的函数表达式;
(2)若点P是抛物线上的点,点P的横坐标为m(m≥0),过点P作PM⊥x轴,垂足为M.PM与直线l交于点N,当点N是线段PM的三等分点时,求点P的坐标;
(3)若点Q是y轴上的点,且∠ADQ=45°,求点Q的坐标.
【分析】(1)令y=0,便可由抛物线的解析式求得A、B点坐标,用待定系数法求得直线AD的解析式;
(2)设P(m,m2﹣m﹣3),用m表示N点坐标,分两种情况:PM=3MN;PM=3PN.分别列出m的方程进行解答便可;
(3)分两种情况,Q点在y轴正半轴上时;Q点在y轴负半轴上时.分别解决问题.
【解答】解:(1)令y=0,得y=x2﹣x﹣3=0,
解得,x=﹣2,或x=6,
∴A(﹣2,0),B(6,0),
设直线l的解析式为y=kx+b(k≠0),则
,
解得,,
∴直线l的解析式为;
(2)如图1,根据题意可知,点P与点N的坐标分别为
P(m,m2﹣m﹣3),N(m,m﹣1),
∴PM=﹣m2+m+3,MN=m+1,NP=﹣m2+m+2,
分两种情况:
①当PM=3MN时,得﹣m2+m+3=3(m+1),
解得,m=0,或m=﹣2(舍),
∴P(0,﹣3);
②当PM=3NP时,得﹣m2+m+3=3(﹣m2+m+2),
解得,m=3,或m=﹣2(舍),
∴P(3,﹣);
∴当点N是线段PM的三等分点时,点P的坐标为(3,﹣)或(0,﹣3);
(3)∵直线l:与y轴于点E,
∴点E的坐标为(0,﹣1),
分再种情况:①如图2,当点Q在y轴的正半轴上时,记为点Q1,
过Q1作Q1H⊥AD于点H,则∠Q1HE=∠AOE=90°,
∵∠Q1EH=∠AEO,
∴△Q1EH∽△AEO,
∴,即
∴Q1H=2HE,
∵∠Q1DH=45°,∠Q1HD=90°,
∴Q1H=DH,
∴DH=2EH,
∴HE=ED,
连接CD,
∵C(0,﹣3),D(4,﹣3),
∴CD⊥y轴,
∴ED=,
∴,,
∴,
∴Q1O=Q1E﹣OE=9,
∴Q1(0,9);
②如图3,当点Q在y轴的负半轴上时,记为点Q2,过Q2作Q2G⊥AD于G,则∠Q2GE=∠AOE=90°,
∵∠Q2EG=∠AEO,
∴△Q2GE∽△AOE,
∴,即,
∴Q2G=2EG,
∵∠Q2DG=45°,∠Q2GD=90°,
∴∠DQ2G=∠Q2DG=45°,
∴DG=Q2G=2EG,
∴ED=EG+DG=3EG,
由①可知,ED=2,
∴3EG=2,
∴,
∴,
∴,
∴,
,
综上,点Q的坐标为(0,9)或(0,﹣).
25.(2020东莞)已知抛物线的图象与轴相交于点和点,与轴交于点,图象的对称轴为直线.连接,有一动点在线段上运动,过点作轴的垂线,交抛物线于点,交轴于点.设点的横坐标为.
(1)求的长度;
(2)连接、,当的面积最大时,求点的坐标;
(3)当为何值时,与相似.
解:(1)∵对称轴,
∴,
∴
当时,,解得,,
即,,
∴.
(2)经过点和的直线关系式为,
∴点的坐标为.
在抛物线上的点的坐标为,
∴,
∴
,
当时,的最大值是,
∴点的坐标为,即
(3)连,
情况一:如图,当时,,
当时,,解得,,
∴点的横坐标为-2,即点的横坐标为-2,
∴
情况二:∵点和,
∴,即.
如图,当时,
,,
即为等腰直角三角形,
过点作,即点为等腰的中线,
∴,
,
∴,即,
解得,(舍去)
综述所述,当或-2时,与相似.
26.(2020四川自贡)(14分)在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于点A(﹣3,0)、B(1,0),交y轴于点N,点M为抛物线的顶点,对称轴与x轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,连接AM,点E是线段AM上方抛物线上一动点,EF⊥AM于点F,过点E作EH⊥x轴于点H,交AM于点D.点P是y轴上一动点,当EF取最大值时:
①求PD+PC的最小值;
②如图2,Q点为y轴上一动点,请直接写出DQ+14OQ的最小值.
【解答】解:(1)抛物线的表达式为:y=a(x+3)(x﹣1)=a(x2+2x﹣3)=ax2+2ax﹣3a,
即﹣3a=3,解得:a=﹣1,
故抛物线的表达式为:y=﹣x2﹣2x+3;
(2)由抛物线的表达式得,点M(﹣1,4),点N(0,3),
则tan∠MAC=MCAC=2,
则设直线AM的表达式为:y=2x+b,
将点A的坐标代入上式并解得:b=6,
故直线AM的表达式为:y=2x+6,
∵∠EFD=∠DHA=90°,∠EDF=∠ADH,
∴∠MAC=∠DEF,则tan∠DEF=2,则cos∠DEF=55,
设点E(x,﹣x2﹣2x+3),则点D(x,2x+6),
则FE=EDcos∠DEF=(﹣x2﹣2x+3﹣2x﹣6)×55=55(﹣x2﹣4x﹣3),
∵-55<0,故EF有最大值,此时x=﹣2,故点D(﹣2,2);
①点C(﹣1,0)关于y轴的对称点为点B(1,0),连接BD交y轴于点P,则点P为所求点,
PD+PC=PD+PB=DB为最小,
则BD=(1+2)2+(0-2)2=13;
②过点O作直线OK,使sin∠NOK=14,过点D作DK⊥OK于点K,交y轴于点Q,则点Q为所求点,
DQ+14OQ=DQ+QK=DK为最小值,
则直线OK的表达式为:y=15x,
∵DK⊥OK,故设直线DK的表达式为:y=-115x+b,
将点D的坐标代入上式并解得:b=2-215,
则直线DK的表达式为:y=-115x+2-215,
故点Q(0,2-215),
由直线KD的表达式知,QD与x负半轴的夹角(设为α)的正切值为115,则cosα=154,
则DQ=xQ-xDcosα=2154=815,而14OQ=14(2-215),
则DQ+14OQ为最小值=815+14(2-215)=15+12.
28.(2020青海)(12分)如图1(注:与图2完全相同)所示,抛物线y=﹣+bx+c经过B、D两点,与x轴的另一个交点为A,与y轴相交于点C.
(1)求抛物线的解析式.
(2)设抛物线的顶点为M,求四边形ABMC的面积.(请在图1中探索)
(3)设点Q在y轴上,点P在抛物线上.要使以点A、B、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,求所有满足条件的点P的坐标.(请在图2中探索)
解:(1)把B(3,0)和D(﹣2,﹣)代入抛物线的解析式得,
, 解得,,
∴抛物线的解析式为:;
(2)令x=0,得=,
∴,
令y=0,得=0, 解得,x=﹣1,或x=3,
∴A(﹣1,0),
∵=,
∴M(1,2),
∴S四边形ABMC=S△AOC+S△COM+S△MOB
=
=;
(3)设Q(0,n),
①当AB为平行四边形的边时,有AB∥PQ,AB=PQ,
a).Q点在P点左边时,则Q(﹣4,n),
把Q(﹣4,n)代入,得n=,
∴P(﹣4,﹣);
②Q点在P点右边时,则Q(4,n),
把Q(4,n)代入,得 n=,
∴P(4,﹣);
③当AB为平行四边形的对角线时,如图2,AB与PQ交于点E,
则E(1,0),
∵PE=QE,
∴P(2,﹣n),
把P(2,﹣n)代入,得
﹣n=,∴n=﹣,∴P(2,).
综上,满足条件的P点坐标为:(﹣4,﹣)或(4,﹣)或(2,).
24.(2020山东滨州)(13分)某水果商店销售一种进价为40元千克的优质水果,若售价为50元千克,则一个月可售出500千克;若售价在50元千克的基础上每涨价1元,则月销售量就减少10千克.
(1)当售价为55元千克时,每月销售水果多少千克?
(2)当月利润为8750元时,每千克水果售价为多少元?
(3)当每千克水果售价为多少元时,获得的月利润最大?
【解答】解:(1)当售价为55元千克时,每月销售水果千克;
(2)设每千克水果售价为元,
由题意可得:,
解得:,,
答:每千克水果售价为65元或75元;
(3)设每千克水果售价为元,获得的月利润为元,
由题意可得:,
当时,有最大值为9000元,
答:当每千克水果售价为70元时,获得的月利润最大值为9000元.
26.(2020山东滨州)(14分)如图,抛物线的顶点为,与轴交于点,点为其对称轴上的一个定点.
(1)求这条抛物线的函数解析式;
(2)已知直线是过点且垂直于轴的定直线,若抛物线上的任意一点到直线的距离为,求证:;
(3)已知坐标平面内的点,请在抛物线上找一点,使的周长最小,并求此时周长的最小值及点的坐标.
【解答】(1)解:由题意抛物线的顶点,可以假设抛物线的解析式为,
抛物线经过,
,
,
抛物线的解析式为.
(2)证明:,
,
,
,
,
,
,,
,
.
(3)如图,过点作直线于,过点作直线于.
的周长,是定值,
的值最小时,的周长最小,
,
,
根据垂线段最短可知,当,,共线时,的值最小,此时点与重合,点在线段上,
的最小值为6,
的周长的最小值为,此时.
26.(2020四川眉山)(12分)如图1,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,已知点B坐标为(3,0),点C坐标为(0,3).
(1)求抛物线的表达式;
(2)点P为直线BC上方抛物线上的一个动点,当△PBC的面积最大时,求点P的坐标;
(3)如图2,点M为该抛物线的顶点,直线MD⊥x轴于点D,在直线MD上是否存在点N,使点N到直线MC的距离等于点N到点A的距离?若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)∵点B(3,0),点C(0,3)在抛物线y=﹣x2+bx+c图象上,
∴, 解得:,
∴抛物线解析式为:y=﹣x2+2x+3;
(2)∵点B(3,0),点C(0,3),
∴直线BC解析式为:y=﹣x+3,
如图,过点P作PH⊥x轴于H,交BC于点G,
设点P(m,﹣m2+2m+3),则点G(m,﹣m+3),
∴PG=(﹣m2+2m+3)﹣(﹣m+3)=﹣m2+3m,
∵S△PBC=×PG×OB=×3×(﹣m2+3m)=﹣(m﹣)2+,
∴当m=时,S△PBC有最大值,
∴点P(,);
(3)存在N满足条件,
理由如下:∵抛物线y=﹣x2+2x+3与x轴交于A、B两点,
∴点A(﹣1,0),
∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,
∴顶点M为(1,4),
∵点M为(1,4),点C(0,3),
∴直线MC的解析式为:y=﹣x+3,
如图,设直线MC与x轴交于点E,过点N作NQ⊥MC于Q,
∴点E(﹣3,0),∴DE=4=MD,
∴∠NMQ=45°,
∵NQ⊥MC, ∴∠NMQ=∠MNQ=45°,
∴MQ=NQ, ∴MQ=NQ=MN,
设点N(1,n),
∵点N到直线MC的距离等于点N到点A的距离,
∴NQ=AN,∴NQ2=AN2,
∴(MN)2=AN2,
∴(|4﹣n|)2=4+n2,
∴n2+8n﹣8=0, ∴n=﹣4±2,
∴存在点N满足要求,点N坐标为(1,﹣4+2)或(1,﹣4﹣2).
23.(2020云南)(12分)抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,点A的坐标为(﹣1,0),点C的坐标为(0,﹣3).点P为抛物线y=x2+bx+c上的一个动点.过点P作PD⊥x轴于点D,交直线BC于点E.
(1)求b、c的值;
(2)设点F在抛物线y=x2+bx+c的对称轴上,当△ACF的周长最小时,直接写出点F的坐标;
(3)在第一象限,是否存在点P,使点P到直线BC的距离是点D到直线BC的距离的5倍?若存在,求出点P所有的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)把A、C点的坐标代入抛物线的解析式得,
,解得,;
(2)连接BC,与抛物线的对称轴交于点F,连接AF,如图1,
此时,AF+CF=BF+CF=BC的值最小,
∵AC为定值,
∴此时△AFC的周长最小,
由(1)知,b=﹣2,c=﹣3,
∴抛物线的解析式为:y=x2﹣2x﹣3,
∴对称轴为x=1,
令y=0,得y=x2﹣2x﹣3=0,
解得,x=﹣1,或x=3,
∴B(3,0),
令x=0,得y=x2﹣2x﹣3=﹣3,
∴C(0,﹣3),
设直线BC的解析式为:y=kx+b(k≠0),得
,
解得,,
∴直线BC的解析式为:y=x﹣3,
当x=1时,y=x﹣3=﹣2,
∴F(1,﹣2);
(3)设P(m,m2﹣2m﹣3)(m>3),过P作PH⊥BC于H,过D作DG⊥BC于G,如图2,
则PH=5DG,E(m,m﹣3),
∴PE=m2﹣3m,DE=m﹣3,
∵∠PHE=∠DGE=90°,∠PEH=∠DEG,
∴△PEH∽△DEG,
∴,
∴,
∵m=3(舍),或m=5,
∴点P的坐标为P(5,12).
故存在点P,使点P到直线BC的距离是点D到直线BC的距离的5倍,其P点坐标为(5,12).
24.(2020•怀化)如图所示,抛物线y=x2﹣2x﹣3与x轴相交于A、B两点,与y轴相交于点C,点M为抛物线的顶点.
(1)求点C及顶点M的坐标.
(2)若点N是第四象限内抛物线上的一个动点,连接BN、CN求△BCN面积的最大值及此时点N的坐标.
(3)若点D是抛物线对称轴上的动点,点G是抛物线上的动点,是否存在以点B、C、D、G为顶点的四边形是平行四边形.若存在,求出点G的坐标;若不存在,试说明理由.
(4)直线CM交x轴于点E,若点P是线段EM上的一个动点,是否存在以点P、E、O为顶点的三角形与△ABC相似.若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)令y=x2﹣2x﹣3中x=0,此时y=﹣3,
故C点坐标为(0,﹣3),
又∵y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴抛物线的顶点M的坐标为(1,﹣4);
(2)过N点作x轴的垂线交直线BC于Q点,连接BN,CN,如图1所示:
令y=x2﹣2x﹣3=0,
解得:x=3或x=﹣1,
∴B(3,0),A(﹣1,0),
设直线BC的解析式为:y=ax+b,
代入C(0,﹣3),B(3,0)得:-3=b0=3a+b,
解得a=1b=-3,
∴直线BC的解析式为:y=x﹣3,
设N点坐标为(n,n2﹣2n﹣3),故Q点坐标为(n,n﹣3),其中0<n<3,
则S△BCN=S△NQC+S△NQB=12⋅QN⋅(xQ-xC)+12⋅QN⋅(xB-xQ)=12⋅QN⋅(xQ-xC+xB-xQ)=12⋅QN⋅(xB-xC),(其中xQ,xC,xB分别表示Q,C,B三点的横坐标),且QN=(n﹣3)﹣(n2﹣2n﹣3)=﹣n2+3n,xB﹣xC=3,
故S△BCN=12⋅(-n2+3n)⋅3=-32n2+92n=-32(n-32)2+278,其中0<n<3,
当n=32时,S△BCN有最大值为278,
此时点N的坐标为(32,-154),
(3)设D点坐标为(1,t),G点坐标为(m,m2﹣2m﹣3),且B(3,0),C(0,﹣3)
分情况讨论:
①当DG为对角线时,则另一对角线是BC,由中点坐标公式可知:
线段DG的中点坐标为(xD+xG2,yD+yG2),即(1+m2,t+m2-2m-32),
线段BC的中点坐标为(xB+xC2,yB+yC2),即(3+02,0-32),
此时DG的中点与BC的中点为同一个点,
∴1+m2=32t+m2-2m-32=-32,解得m=2t=0,
经检验此时四边形DCGB为平行四边形,此时G坐标为(2,﹣3);
②当DB为对角线时,则另一对角线是GC,由中点坐标公式可知:
线段DB的中点坐标为(xD+xB2,yD+yB2),即(1+32,t+02),
线段GC的中点坐标为(xG+xC2,yG+yC2),即(m+02,m2-2m-3-32),
此时DB的中点与GC的中点为同一个点,
∴1+32=m+02t+02=m2-2m-3-32,解得m=4t=2,
经检验此时四边形DCBG为平行四边形,此时G坐标为(4,5);
③当DC为对角线时,则另一对角线是GB,由中点坐标公式可知:
线段DC的中点坐标为(xD+xC2,yD+yC2),即(1+02,t-32),
线段GB的中点坐标为(xG+xB2,yG+yB2),即(m+32,m2-2m-3+02),
此时DB的中点与GC的中点为同一个点,
∴1+02=m+32t-32=m2-2m-3+02,解得m=-2t=8,
经检验此时四边形DGCB为平行四边形,此时G坐标为(﹣2,1);
综上所述,G点坐标存在,为(2,﹣3)或(4,5)或(﹣2,1);
(4)连接AC,OP,如图2所示:
设MC的解析式为:y=kx+m,
代入C(0,﹣3),M(1,﹣4)得-3=m-4=k+m,
解得k=-1m=-3
∴MC的解析式为:y=﹣x﹣3,令y=0,则x=﹣3,
∴E点坐标为(﹣3,0),
∴OE=OB=3,且OC⊥BE,
∴CE=CB,
∴∠B=∠E,
设P(x,﹣x﹣3),
又∵P点在线段EC上,
∴﹣3<x<0,
则EP=(x+3)2+(-x-3)2=2(x+3),BC=32+32=32,
由题意知:△PEO相似△ABC,
分情况讨论:
①△PEO∽△CBA,∴EOBA=EPBC,∴34=2(x+3)32,
解得x=-34,满足﹣3<x<0,此时P的坐标为(-34,-94);
②△PEO∽△ABC,∴EOBC=EPBA,∴332=2(x+3)4,
解得x=﹣1,满足﹣3<x<0,此时P的坐标为(﹣1,﹣2).
综上所述,P点的坐标为(-34,-94)或(﹣1,﹣2).
25.(2020山东泰安)(13分)若一次函数y=﹣3x﹣3的图象与x轴,y轴分别交于A,C两点,点B的坐标为(3,0),二次函数y=ax2+bx+c的图象过A,B,C三点,如图(1).
(1)求二次函数的表达式;
(2)如图(1),过点C作CD∥x轴交抛物线于点D,点E在抛物线上(y轴左侧),若BC恰好平分∠DBE.求直线BE的表达式;
(3)如图(2),若点P在抛物线上(点P在y轴右侧),连接AP交BC于点F,连接BP,S△BFP=mS△BAF.
①当m=12时,求点P的坐标;
②求m的最大值.
解:(1)一次函数y=﹣3x﹣3的图象与x轴,y轴分别交于A,C两点,则点A、C的坐标分别为(﹣1,0)、(0,﹣3),
将点A、B、C的坐标代入抛物线表达式得0=a-b+c0=9a+3b+cc=-3,解得a=1b=-2c=-3,
故抛物线的表达式为:y=x2﹣2x﹣3;
(2)设直线BE交y轴于点M,
从抛物线表达式知,抛物线的对称轴为x=2,
∵CD∥x轴交抛物线于点D,故点D(2,﹣3),
由点B、C的坐标知,直线BC与AB的夹角为45°,即∠MCB=∠DCD=45°,
∵BC恰好平分∠DBE,故∠MBC=∠DBC,
而BC=BC,
故△BCD≌△BCM(AAS),
∴CM=CD=2,故OM=3﹣2=1,故点M(0,﹣1),
设直线BE的表达式为:y=kx+b,则b=-13k+b=0,解得k=13b=-1,
故直线BE的表达式为:y=13x﹣1;
(3)过点P作PN∥x轴交BC于点N,
则△PFN∽△AFB,则AFPF=ABPN,
而S△BFP=mS△BAF,则AFPF=1m=4PN,解得:m=14PN,
①当m=12时,则PN=2,
设点P(t,t2﹣2t﹣3),
由点B、C的坐标知,直线BC的表达式为:y=x﹣3,当x=t﹣2时,y=t﹣5,故点N(t﹣2,t﹣5),
故t﹣5=t2﹣2t﹣3,
解得:t=1或2,故点P(2,﹣3)或(1,﹣4);
②m=14PN=14[t﹣(t2﹣2t)]=-14(t-32)2+916,
∵-14<0,故m的最大值为916.
20.(2020浙江宁波)(10分)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+4x﹣3图象的顶点是A,与x轴交于B,C两点,与y轴交于点D.点B的坐标是(1,0).
(1)求A,C两点的坐标,并根据图象直接写出当y>0时x的取值范围.
(2)平移该二次函数的图象,使点D恰好落在点A的位置上,求平移后图象所对应的二次函数的表达式.
【解答】解:(1)把B(1,0)代入y=ax2+4x﹣3,得0=a+4﹣3,解得a=﹣1,
∴y=﹣x2+4x﹣3=﹣(x﹣2)2+1,
∴A(2,1),
∵对称轴x=1,B,C关于x=2对称,
∴C(3,0),
∴当y>0时,1<x<3.
(2)∵D(0,﹣3),
∴点D平移的A,抛物线向右平移2个单位,向上平移4个单位,可得抛物线的解析式为y=﹣(x﹣4)2+5.
21.(2020浙江温州)(10分)已知抛物线y=ax2+bx+1经过点(1,﹣2),(﹣2,13).
(1)求a,b的值.
(2)若(5,y1),(m,y2)是抛物线上不同的两点,且y2=12﹣y1,求m的值.
【解答】解:(1)把点(1,﹣2),(﹣2,13)代入y=ax2+bx+1得,-2=a+b+113=4a-2b+1,
解得:a=1b=-4;
(2)由(1)得函数解析式为y=x2﹣4x+1,
把x=5代入y=x2﹣4x+1得,y1=6,
∴y2=12﹣y1=6,
∵y1=y2,∴对称轴为x=2,
∴m=4﹣5=﹣1.
22.((2020海南)15分)抛物线y=x2+bx+c经过点A(﹣3,0)和点B(2,0),与y轴交于点C.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)点P是该抛物线上的动点,且位于y轴的左侧.
①如图1,过点P作PD⊥x轴于点D,作PE⊥y轴于点E,当PD=2PE时,求PE的长;
②如图2,该抛物线上是否存在点P,使得∠ACP=∠OCB?若存在,请求出所有点P的坐标:若不存在,请说明理由.
解:(1)∵抛物线y=x2+bx+c经过点A(﹣3,0)和点B(2,0),
∴,解得:,
∴抛物线解析式为:y=x2+x﹣6;
(2)①设点P(a,a2+a﹣6),
∵点P位于y轴的左侧,
∴a<0,PE=﹣a,
∵PD=2PE,
∴|a2+a﹣6|=﹣2a,
∴a2+a﹣6=﹣2a或a2+a﹣6=2a,
解得:a1=,a2=(舍去)或a3=﹣2,a4=3(舍去)
∴PE=2或;
②存在点P,使得∠ACP=∠OCB,
理由如下,
∵抛物线y=x2+x﹣6与x轴交于点C,
∴点C(0,﹣6),
∴OC=6,
∵点B(2,0),点A(﹣3,0),
∴OB=2,OA=3,
∴BC===2,
AC===3,
如图,过点A作AH⊥CP于H,
∵∠AHC=∠BOC=90°,∠ACP=∠BCO,
∴△ACH∽△BCO,
∴,
∴=,
∴AH=,HC=,
设点H(m,n),
∴()2=(m+3)2+n2,()2=m2+(n+6)2,
∴或,
∴点H(﹣,﹣)或(﹣,),
当H(﹣,﹣)时,
∵点C(0,﹣6),
∴直线HC的解析式为:y=﹣x﹣6,
∴x2+x﹣6=﹣x﹣6,
解得:x1=﹣2,x2=0(舍去),
∴点P的坐标是(﹣2,﹣4);
当H(﹣,)时,
∵点C(0,﹣6),
∴直线HC的解析式为:y=﹣7x﹣6,
∴x2+x﹣6=﹣7x﹣6,
解得:x1=﹣8,x2=0(舍去),
∴点P的坐标是(﹣8,50);
综上所述:点P坐标为(﹣2,﹣4)或(﹣8,50).
26.(2020•株洲)如图所示,二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象(记为抛物线Γ)与y轴交于点C,与x轴分别交于点A、B,点A、B的横坐标分别记为x1,x2,且0<x1<x2.
(1)若a=c,b=﹣3,且过点(1,﹣1),求该二次函数的表达式;
(2)若关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0的判别式△=4.求证:当b<-52时,二次函数y1=ax2+(b+1)x+c的图象与x轴没有交点.
(3)若AB2=c2-2c+6c,点P的坐标为(-x0,﹣1),过点P作直线l垂直于y轴,且抛物线的Γ顶点在直线l上,连接OP、AP、BP,PA的延长线与抛物线Γ交于点D,若∠OPB=∠DAB,求x0的最小值.
【解答】解:(1)由题意得:y=ax2﹣3x+a,
∵函数过点(1,﹣1),
∴a﹣3+a=﹣1,
∴a=c=1,
∴y=x2﹣3x+1;
(2)由题意,一元二次方程ax2+bx+c=0的判别式△=4.
∴△=b2﹣4ac=4,
∴4ac=b2﹣4,
在函数y1=ax2+(b+1)x+c中,△1=(b+1)2-4ac=(b+1)2-(b2-4)=2b+5,
∵b<-52,
∴2b+5<0,
即函数图象与x轴没有交点;
(3)因为函数顶点在直线l上,则有4ac-b24a=-1,
即b2﹣4ac=4a①,
∵AB2=c2-2c+6c,
∴(x2-x1)2=c2-2c+6c,
即(x1+x2)2-4x1x2=c2-2c+6c,
∴b2-4aca2=c2-2c+6c,
由①得:4a=c2-2c+6c②,
∵∠OAP=∠DAB,
∴∠OAP=∠OPB,
∵∠OAP=∠OBP+∠APB,∠OPB=∠OPA+∠APB,
∴∠OBP=∠OPA,
则△OAP∽△OPB.
∴OAOP=OPOB,
∴OA•OB=OP2,
∴x1x2=(-x0)2+(-1)2.
∴ca=x0+1,∴x0=ca-1.由②得:x0=c2-2c+64-1,
∴x0=14(c-1)2+14,∴当c=1时,(x0)min=14.
二次函数
一、 选择题
10.(2020安徽)(4分)如图,和都是边长为2的等边三角形,它们的边,在同一条直线上,点,重合.现将在直线向右移动,直至点与重合时停止移动.在此过程中,设点移动的距离为,两个三角形重叠部分的面积为,则随变化的函数图象大致为
A. B.
C. D.
【解答】解:如图1所示:当时,过点作于.
和均为等边三角形,
为等边三角形.
,
.
当时,,且抛物线的开口向上.
如图2所示:时,过点作于.
,函数图象为抛物线的一部分,且抛物线开口向上.
故选:.
10.(2020福建)已知,是抛物线上的点,下列命题正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
【答案】C
10.(2020陕西)在平面直角坐标系中,将抛物线y=x2﹣(m﹣1)x+m(m>1)沿y轴向下平移3个单位.则平移后得到的抛物线的顶点一定在( )
A.第一象限 B.第二象限 C.第三象限 D.第四象限
【解答】解:∵y=x2﹣(m﹣1)x+m=(x﹣)2+m﹣,
∴该抛物线顶点坐标是(,m﹣),
∴将其沿y轴向下平移3个单位后得到的抛物线的顶点坐标是(,m﹣﹣3),
∵m>1,
∴m﹣1>0,
∴>0,
∵m﹣﹣3===﹣﹣1<0,
∴点(,m﹣﹣3)在第四象限;
故选:D.
6.(2020哈尔滨)(3分)将抛物线向上平移3个单位长度,再向右平移5个单位长度,所得到的拋物线为
A. B. C. D.
【解答】解:由“上加下减”的原则可知,将抛物线向上平移3个单位所得抛物线的解析式为:;
由“左加右减”的原则可知,将抛物线向右平移5个单位所得抛物线的解析式为:;
故选:.
8.(2020杭州)(3分)设函数y=a(x﹣h)2+k(a,h,k是实数,a≠0),当x=1时,y=1;当x=8时,y=8,( )
A.若h=4,则a<0 B.若h=5,则a>0
C.若h=6,则a<0 D.若h=7,则a>0
解:当x=1时,y=1;当x=8时,y=8;代入函数式得:1=a(1-h)2+k8=a(8-h)2+k,
∴a(8﹣h)2﹣a(1﹣h)2=7,
整理得:a(9﹣2h)=1,
当h=4,则a=1,故A错误;
当h=5,则a=﹣1,故B错误;
当h=6,则a=-13,故C正确;
当h=7,则a=-15,故D错误;
选:C.
10.(2020杭州)(3分)在平面直角坐标系中,已知函数y1=x2+ax+1,y2=x2+bx+2,y3=x2+cx+4,其中a,b,c是正实数,且满足b2=ac.设函数y1,y2,y3的图象与x轴的交点个数分别为M1,M2,M3,( )
A.若M1=2,M2=2,则M3=0 B.若M1=1,M2=0,则M3=0
C.若M1=0,M2=2,则M3=0 D.若M1=0,M2=0,则M3=0
解:选项B正确.
理由:∵M1=1,M2=0,
∴a2﹣4=0,b2﹣8<0,∵a,b,c是正实数,
∴a=2,∵b2=ac,
∴c=12b2,
在二次函数y3=x2+cx+4中,
则有△=c2﹣16=14b2﹣16=14(b2﹣64)<0,
∴M3=0,
∴选项B正确,
故选:B.
12.(2020天津)已知抛物线(,,是常数,)经过点,其对称轴是直线.有下列结论:
①
②关于的方程有两个不等的实数根;
③.
其中,正确结论的个数是( )
A. B. C. D.
答案:C
15.(2020河北)如图,现要在抛物线上找点,针对的不同取值,所找点的个数,三人的说法如下,
甲:若,则点的个数为0;
乙:若,则点的个数为1;
丙:若,则点的个数为1.
下列判断正确的是( )
A. 乙错,丙对 B. 甲和乙都错
C. 乙对,丙错 D. 甲错,丙对
【答案】C
【详解】当b=5时,令x(4-x)=5,整理得:x2-4x+5=0,△=(-4)2-4×5=-6<0,因此点P的个数为0,甲的说法正确;
当b=4时,令x(4-x)=4,整理得:x2-4x+4=0,△=(-4)2-4×4=0,因此点P有1个,乙的说法正确;
当b=3时,令x(4-x)=3,整理得:x2-4x+3=0,△=(-4)2-4×3=4>0,因此点P有2个,丙的说法不正确;
故选:C.
6.(2020江西)在平面直角坐标系中,点为坐标原点,抛物线与轴交于点,与轴正半轴交于点,连接,将向右上方平移,得到,且点,落在抛物线的对称轴上,点落在抛物线上,则直线的表达式为( )
A. B. C. D.
【解析】
将抛物线配方可得,∴对称轴为直线,抛物线与轴的两个交点坐标分别为,∴B(3,0)与轴交点,∴OA=3,OB=4
根据平移的规律可得且,∴,代入抛物线可得,直线AB的解析式为,根据∥可得直线的解析式为,再将代入可得,∴直线的解析式为,故选B
11(2020四川绵阳)三孔桥横截面的三个孔都是呈抛物线形,两小孔形状、大小完全相同。当水面刚好淹没小孔时,大孔水面宽度为10米,孔顶离水面1.5米;当水位下降,大孔水面宽度为14米时,单个小孔的水面宽度为4米。若大孔水面宽度为20米,则单个小孔的水面宽度为( ).
A. 米 B.米 C.米 D.7米
【解析】答案:B.
解:以大孔的对称轴为轴,以刚好淹没时水面高度为轴建立平面直角坐标系。如图:则A(5,0),G(0,1.5),所以大孔所在抛物线的解析式可求得为:,设小孔所在抛物线为。当大孔大孔水面宽度为14米时,如图C点的横坐标是7,所以C点坐标为(7,),此时F、H点的纵坐标为:。代入中,得到:,由此时水面宽度为4米,得:,解得,(舍去).∴。当大孔水面宽度为20米时,即H点坐标为:(10,)。所以有:。此时有:
。此时小孔水面宽度为:。故选B.
10.(2020贵阳)已知二次函数的图象经过与两点,关于的方程有两个根,其中一个根是3.则关于的方程有两个整数根,这两个整数根是( )
A. 或0 B. 或2 C. 或3 D. 或4
【答案】B
【详解】二次函数的图象经过与两点,即方程的两个根是﹣3和1,
可以看成二次函数y的图象沿着y轴平移m个单位,得到一个根3,
由1到3移动2个单位,可得另一个根为﹣5.由于0<n<m,
可知方程的两根范围在﹣5~﹣3和1~3,
由此判断B符合该范围.
故选B.
10.(2020贵州黔西南)(4分)如图,抛物线y=ax2+bx+4交y轴于点A,交过点A且平行于x轴的直线于另一点B,交x轴于C,D两点(点C在点D右边),对称轴为直线x=52,连接AC,AD,BC.若点B关于直线AC的对称点恰好落在线段OC上,下列结论中错误的是( )
A.点B坐标为(5,4) B.AB=AD
C.a=-16 D.OC•OD=16
解:∵抛物线y=ax2+bx+4交y轴于点A,
∴A(0,4),
∵对称轴为直线x=52,AB∥x轴,
∴B(5,4).
故A无误;
如图,过点B作BE⊥x轴于点E,
则BE=4,AB=5,
∵AB∥x轴,∴∠BAC=∠ACO,
∵点B关于直线AC的对称点恰好落在线段OC上,
∴∠ACO=∠ACB,∴∠BAC=∠ACB,
∴BC=AB=5,
∴在Rt△BCE中,由勾股定理得:EC=3,∴C(8,0),
∵对称轴为直线x=52,∴D(﹣3,0)
∵在Rt△ADO中,OA=4,OD=3,
∴AD=5,∴AB=AD,
故B无误;
设y=ax2+bx+4=a(x+3)(x﹣8),
将A(0,4)代入得:4=a(0+3)(0﹣8),
∴a=-16,故C无误;
∵OC=8,OD=3,∴OC•OD=24,故D错误.
综上,错误的只有D.
故选:D.
8.(2020山东青岛)已知在同一直角坐标系中二次函数和反比例函数的图象如图所示,则一次函数的图象可能是( )
A. B. C. D.
解:由二次函数图象可知:a﹤0,对称轴﹥0,
∴a﹤0,b﹥0,
由反比例函数图象知:c﹥0,
∴﹤0,一次函数图象与y轴的交点在y轴的负半轴,
对照四个选项,只有B选项符合一次函数的图象特征.
故选:B·
12.(2020长沙)“闻起来臭,吃起来香”的臭豆腐是长沙特色小吃,臭豆腐虽小,但制作流程却比较复杂,其中在进行加工煎炸臭豆腐时,我们把焦脆而不糊的豆腐块数的百分比称为“可食用率”,在特定条件下,“可食用率”p与加工煎炸的时间t(单位:分钟)近似满足函数关系式:(a,b,c为常数),如图纪录了三次实验数据,根据上述函数关系和实验数据,可以得到加工煎炸臭豆腐的最佳时间为( )
A. 3.50分钟 B. 4.05分钟 C. 3.75分钟 D. 4.25分钟
解:将(3,0.8)(4,0.9)(5,0.6)代入得:
②-①和③-②得
⑤-④得,解得a=﹣0.2.
将a=﹣02.代入④可得b=1.5.
对称轴=.
故选C.
10.(2020齐齐哈尔)((3分)如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点(4,0),其对称轴为直线x=1,结合图象给出下列结论:
①ac<0;
②4a﹣2b+c>0;
③当x>2时,y随x的增大而增大;
④关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0有两个不相等的实数根.
其中正确的结论有( )
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
解:抛物线开口向上,因此a>0,与y轴交于负半轴,因此c<0,故ac<0,所以①正确;
抛物线对称轴为x=1,与x轴的一个交点为(4,0),则另一个交点为(﹣2,0),于是有4a﹣2b+c=0,所以②不正确;
x>1时,y随x的增大而增大,所以③正确;
抛物线与x轴有两个不同交点,因此关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0有两个不相等的实数根,所以④正确;
综上所述,正确的结论有:①③④,
故选:C.
8.(2020新疆生产建设兵团)(5分)二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,则一次函数y=ax+b和反比例函数y=cx在同一平面直角坐标系中的图象可能是( )
A.B.C.D.
解:因为二次函数y=ax2﹣bx+c的图象开口向上,得出a>0,与y轴交点在y轴的正半轴,得出c>0,利用对称轴x=-b2a>0,得出b<0,
所以一次函数y=ax+b经过一、三、四象限,反比例函数y=cx经过一、三象限,
故选:D.
9.(2020四川南充)(4分)如图,正方形四个顶点的坐标依次为(1,1),(3,1),(3,3),(1,3).若抛物线y=ax2的图象与正方形有公共点,则实数a的取值范围是( )
A.19≤a≤3 B.19≤a≤1 C.13≤a≤3 D.13≤a≤1
【解答】解:当抛物线经过(1,3)时,a=3,
当抛物线经过(3,1)时,a=19,
观察图象可知19≤a≤3,
故选:A.
10.(2020四川南充)(4分)关于二次函数y=ax2﹣4ax﹣5(a≠0)的三个结论:①对任意实数m,都有x1=2+m与x2=2﹣m对应的函数值相等;②若3≤x≤4,对应的y的整数值有4个,则-43<a≤﹣1或1≤a<43;③若抛物线与x轴交于不同两点A,B,且AB≤6,则a<-54或a≥1.其中正确的结论是( )
A.①② B.①③ C.②③ D.①②③
【解答】解:∵二次函数y=ax2﹣4ax﹣5的对称轴为直线x=-4a2a=2,
∴x1=2+m与x2=2﹣m关于直线x=2对称,
∴对任意实数m,都有x1=2+m与x2=2﹣m对应的函数值相等;
故①正确;
当x=3时,y=﹣3a﹣5,当x=4时,y=﹣5,
若a>0时,当3≤x≤4时,﹣3a﹣5<y≤﹣5,
∵当3≤x≤4时,对应的y的整数值有4个,
∴1≤a<43,
若a<0时,当3≤x≤4时,﹣5≤y<﹣3a﹣5,
∵当3≤x≤4时,对应的y的整数值有4个,
∴-43<a≤﹣1,
故②正确;
若a>0,抛物线与x轴交于不同两点A,B,且AB≤6,
∴△>0,25a﹣20a﹣5≥0,
∴16a2+20a>05a-5≥0,
∴a≥1,
若a<0,抛物线与x轴交于不同两点A,B,且AB≤6,
∴△>0,25a﹣20a﹣5≤0,
∴16a2+20a>05a-5≤0,
∴a<-54,
综上所述:当a<-54或a≥1时,抛物线与x轴交于不同两点A,B,且AB≤6.
故选:D.
10.(2020辽宁抚顺)(3分)如图,在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=2,CD⊥AB于点D.点P从点A出发,沿A→D→C的路径运动,运动到点C停止,过点P作PE⊥AC于点E,作PF⊥BC于点F.设点P运动的路程为x,四边形CEPF的面积为y,则能反映y与x之间函数关系的图象是( )
A. B.
C. D.
解:∵在Rt△ABC中,∠ACB=90°,AC=BC=2,
∴AB=4,∠A=45°,
∵CD⊥AB于点D, ∴AD=BD=2,
∵PE⊥AC,PF⊥BC, ∴四边形CEPF是矩形,
∴CE=PF,PE=CF,
∵点P运动的路程为x,∴AP=x,
则AE=PE=x•sin45°=x,
∴CE=AC﹣AE=2﹣x,
∵四边形CEPF的面积为y,∴当点P从点A出发,沿A→D路径运动时,
即0<x<2时,
y=PE•CE=x(2﹣x)=﹣x2+2x=﹣(x﹣2)2+2,
∴当0<x<2时,抛物线开口向下;
当点P沿D→C路径运动时,即2≤x<4时,
∵CD是∠ACB的平分线,
∴PE=PF,∴四边形CEPF是正方形,
∵AD=2,PD=x﹣2,∴CP=4﹣x,
y=(4﹣x)2=(x﹣4)2.
∴当2≤x<4时,抛物线开口向上,
综上所述:能反映y与x之间函数关系的图象是:A.
故选:A.
6.(2020内蒙古呼和浩特)(3分)已知二次函数y=(a﹣2)x2﹣(a+2)x+1,当x取互为相反数的任意两个实数值时,对应的函数值y总相等,则关于x的一元二次方程(a﹣2)x2﹣(a+2)x+1=0的两根之积为( )
A.0 B.﹣1 C.﹣ D.﹣
解:∵二次函数,y=(a﹣2)x2﹣(a+2)x+1
当x取互为相反数的任意两个实数值时,对应的函数值y总相等,
可知二次函数图象的对称轴为直线x=0,即y轴,
则,解得:a=﹣2,
∴关于x的一元二次方程(a﹣2)x2﹣(a+2)x+1=0为﹣4x2+1=0,
∴两根之积为,
故选:D.
7.(2020内蒙古呼和浩特)(3分)关于二次函数y=x2﹣6x+a+27,下列说法错误的是( )
A.若将图象向上平移10个单位,再向左平移2个单位后过点(4,5),则a=﹣5
B.当x=12时,y有最小值a﹣9
C.x=2对应的函数值比最小值大7
D.当a<0时,图象与x轴有两个不同的交点
解:A、将二次函数向上平移10个单位,再向左平移2个单位后,表达式为:,
若过点(4,5),则,解得:a=﹣5,故选项正确;
B、∵,开口向上,∴当x=12 时,y有最小值a﹣9,故选项正确;
当x=2时,y=a+16,最小值为a﹣9,a+16﹣(a﹣9)=25,即x=2对应的函数值比最小值大25,故选项错误;
D、△=,当a<0时,9﹣a>0,
即方程有两个不同的实数根,即二次函数图象与x轴有两个不同的交点,故选项正确,
故选:C.
20.(2020黑龙江牡丹江)(3分)如图,抛物线与轴正半轴交于,两点,与轴负半轴交于点.若点,则下列结论中,正确的个数是
①; ②; ③,与,是抛物线上两点,若,则;
④若抛物线的对称轴是直线,为任意实数,则;⑤若,则.
A.5 B.4 C.3 D.2
【解答】解:如图,抛物线开口向下,与轴交于负半轴,对称轴在轴右侧,
,,,,
,故①正确;
如图,抛物线过点,点在轴正半轴,
对称轴在直线右侧,即,
,又,,故②正确;
,与,是抛物线上两点,,
可得:抛物线在上,随的增大而增大,
在上,随的增大而减小,
不一定成立,故③错误;
若抛物线对称轴为直线,则,即,
则,
,故④正确;,则点的横坐标大于0或小于等于1,
当时,代入,,
当时,,,
则,整理得:,则,又,,
,故⑤正确,
故正确的有4个.
故选:.
8.(2020四川遂宁)(4分)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,对称轴为直线x=﹣1,下列结论不正确的是( )
A.b2>4ac B.abc>0 C.a﹣c<0 D.am2+bm≥a﹣b(m为任意实数)
解:由图象可得:a>0,c>0,△=b2﹣4ac>0,-b2a=-1,
∴b=2a>0,b2>4ac,故A选项不合题意,
∴abc>0,故B选项不合题意,
当x=﹣1时,y<0,∴a﹣b+c<0,
∴﹣a+c<0,即a﹣c>0,故C选项符合题意,
当x=m时,y=am2+bm+c,
当x=﹣1时,y有最小值为a﹣b+c,
∴am2+bm+c≥a﹣b+c,
∴am2+bm≥a﹣b,故D选项不合题意,
故选:C.
12.(2020山东枣庄)(3分)如图,已知抛物线的对称轴为直线.给出下列结论:
①; ②; ③; ④.
其中,正确的结论有
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【解答】解:抛物线开口向下,,对称轴为,因此,与轴交于正半轴,因此,
于是有:,因此①正确;
由,得,因此③不正确,
抛物线与轴有两个不同交点,因此,②正确,
由对称轴,抛物线与 轴的一个交点为,对称性可知另一个交点为,因此,故④正确,
综上所述,正确的结论有①②④,
故选:.
8.(2020湖南岳阳)(3分)(2020•岳阳)对于一个函数,自变量x取c时,函数值y等于0,则称c为这个函数的零点.若关于x的二次函数y=﹣x2﹣10x+m(m≠0)有两个不相等的零点x1,x2(x1<x2),关于x的方程x2+10x﹣m﹣2=0有两个不相等的非零实数根x3,x4(x3<x4),则下列关系式一定正确的是( )
A.0<x1x3<1 B.x1x3>1 C.0<x2x4<1 D.x2x4>1
【解答】解:由题意关于x的方程x2+10x﹣m﹣2=0有两个不相等的非零实数根x3,x4(x3<x4),就是关于x的二次函数y=﹣x2﹣10x+m(m≠0)与直线y=﹣2的交点的横坐标,
画出函数的图象草图如下:
∵抛物线的对称轴为直线x=--102×(-1)=-5,
∴x3<x1<﹣5,
由图象可知:0<x1x3<1一定成立,
故选:A.
12.(3分)(2020•玉林)把二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象作关于x轴的对称变换,所得图象的解析式为y=﹣a(x﹣1)2+4a,若(m﹣1)a+b+c≤0,则m的最大值是( )
A.﹣4 B.0 C.2 D.6
【解答】解:∵把二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象作关于x轴的对称变换,所得图象的解析式为y=﹣a(x﹣1)2+4a,∴原二次函数的顶点为(1,﹣4a),
∴原二次函数为y=a(x﹣1)2﹣4a=ax2﹣2ax﹣3a,∴b=﹣2a,c=﹣3a,
∵(m﹣1)a+b+c≤0,∴(m﹣1)a﹣2a﹣3a≤0,
∵a>0,∴m﹣1﹣2﹣3≤0,即m≤6,
∴m的最大值为6,
故选:D.
7.(3分)(2020•常德)二次函数y=ax2+bx+c(a≠0)的图象如图所示,下列结论:
①b2﹣4ac>0;②abc<0;③4a+b=0;④4a﹣2b+c>0.
其中正确结论的个数是( )
A.4 B.3 C.2 D.1
【解答】解:由图象知,抛物线与x轴有两个交点,
∴方程ax2+bx+c=0有两个不相等的实数根,∴b2﹣4ac>0,故①正确,
由图象知,抛物线的对称轴直线为x=2,∴-b2a=2,∴4a+b=0,故③正确,
由图象知,抛物线开口方向向下,∴a<0,∵4a+b=0,
∴b>0,而抛物线与y轴的交点在y轴的正半轴上,∴c>0,∴abc<0,故②正确,
由图象知,当x=﹣2时,y<0,
∴4a﹣2b+c<0,故④错误,
即正确的结论有3个,故选:B.
12.(2020贵州遵义)(4分)抛物线y=ax2+bx+c的对称轴是直线x=﹣2.抛物线与x轴的一个交点在点(﹣4,0)和点(﹣3,0)之间,其部分图象如图所示,下列结论中正确的个数有( )
①4a﹣b=0;②c≤3a;③关于x的方程ax2+bx+c=2有两个不相等实数根;④b2+2b>4ac.
A.1个 B.2个 C.3个 D.4个
【解答】解:∵抛物线的对称轴为直线x=-b2a=-2,
∴4a﹣b=0,所以①正确;
∵与x轴的一个交点在(﹣3,0)和(﹣4,0)之间,
∴由抛物线的对称性知,另一个交点在(﹣1,0)和(0,0)之间,
∴x=﹣1时y>0,且b=4a,
即a﹣b+c=a﹣4a+c=﹣3a+c>0,
∴c>3a,所以②错误;
∵抛物线与x轴有两个交点,且顶点为(﹣2,3),
∴抛物线与直线y=2有两个交点,
∴关于x的方程ax2+bx+c=2有两个不相等实数根,所以③正确;
∵抛物线的顶点坐标为(﹣2,3),
∴4ac-b24a=3,∴b2+12a=4ac,
∵4a﹣b=0,∴b=4a,
∴b2+3b=4ac,
∵a<0,∴b=4a<0,
∴b2+2b>4ac,所以④正确;
故选:C.
9.(2020山西)(3分)竖直上抛物体离地面的高度h(m)与运动时间t(s)之间的关系可以近似地用公式h=﹣5t2+v0t+h0表示,其中h0(m)是物体抛出时离地面的高度,v0(m/s)是物体抛出时的速度.某人将一个小球从距地面1.5m的高处以20m/s的速度竖直向上抛出,小球达到的离地面的最大高度为( )
A.23.5m B.22.5m C.21.5m D.20.5m
解:由题意可得,h=﹣5t2+20t+1.5=﹣5(t﹣2)2+21.5,
故当t=2时,h取得最大值,此时h=21.5, 选:C.
10.(2020四川自贡)(4分)函数y=kx与y=ax2+bx+c的图象如图所示,则函数y=kx﹣b的大致图象为( )
A.B. C.D.
解:根据反比例函数的图象位于一、三象限知k>0,
根据二次函数的图象确知a<0,b<0,
∴函数y=kx﹣b的大致图象经过一、二、三象限,
故选:D.
11.(2020山东滨州)(3分)对称轴为直线的抛物线、、为常数,且如图所示,小明同学得出了以下结论:①,②,③,④,⑤为任意实数),⑥当时,随的增大而增大.其中结论正确的个数为
A.3 B.4 C.5 D.6
【解答】解:①由图象可知:,,
,
,
,故①错误;
②抛物线与轴有两个交点,
,,故②正确;
③当时,,故③错误;
④当时,,,故④正确;
⑤当时,的值最小,此时,,
而当时,,所以,
故,即,故⑤正确,
⑥当时,随的增大而减小,故⑥错误,
故选:.
11.(2020四川眉山)(4分)已知二次函数y=x2﹣2ax+a2﹣2a﹣4(a为常数)的图象与x轴有交点,且当x>3时,y随x的增大而增大,则a的取值范围是( )
A.a≥﹣2 B.a<3 C.﹣2≤a<3 D.﹣2≤a≤3
解:∵二次函数y=x2﹣2ax+a2﹣2a﹣4(a为常数)的图象与x轴有交点,
∴△=(﹣2a)2﹣4×1×(a2﹣2a﹣4)≥0
解得:a≥﹣2;
∵抛物线的对称轴为直线x=﹣=a,抛物线开口向上,且当x>3时,y随x的增大而减小,
∴a≤3,∴实数a的取值范围是﹣2≤a≤3.
故选:D.
9.(2020山东泰安)(4分)在同一平面直角坐标系内,二次函数y=ax2+bx+b(a≠0)与一次函数y=ax+b的图象可能是( )
A. B. C.D.
选:C.
9.(2020浙江宁波)(4分)如图,二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象与x轴交于A,B两点,与y轴正半轴交于点C,它的对称轴为直线x=﹣1.则下列选项中正确的是( )
A.abc<0
B.4ac﹣b2>0
C.c﹣a>0
D.当x=﹣n2﹣2(n为实数)时,y≥c
【解答】解:由图象开口向上,可知a>0,
与y轴的交点在x轴的上方,可知c>0,
又对称轴方程为x=﹣1,所以-b2a<0,所以b>0,
∴abc>0,故A错误∵;
∴一次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象与x轴交于A,B两点,
∴b2﹣4ac>0,
∴4ac﹣b2<0,故B错误;
∵-b2a=-1,
∴b=2a,
∵当x=﹣1时,y=a﹣b+c<0,
∴a﹣2a+c<0,
∴c﹣a<0,故C错误;
当x=﹣n2﹣2(n为实数)时,y=ax2+bx+c=a(﹣n2﹣2)+b(﹣n2﹣2)=an2(n2+2)+c,
∵a>0,n2≥0,n2+2>0,
∴y=an2(n2+2)+c≥c,故D正确,
故选:D.
9.(2020浙江温州)(4分)已知(﹣3,y1),(﹣2,y2),(1,y3)是抛物线y=﹣3x2﹣12x+m上的点,则( )
A.y3<y2<y1 B.y3<y1<y2 C.y2<y3<y1 D.y1<y3<y2
解:抛物线的对称轴为直线x=--122×(-3)=-2,
∵a=﹣3<0,∴x=﹣2时,函数值最大,
又∵﹣3到﹣2的距离比1到﹣2的距离小,
∴y3<y1<y2.
故选:B.
10.(4分)(2020•株洲)二次函数y=ax2+bx+c,若ab<0,a﹣b2>0,点A(x1,y1),B(x2,y2)在该二次函数的图象上,其中x1<x2,x1+x2=0,则( )
A.y1=﹣y2 B.y1>y2
C.y1<y2 D.y1、y2的大小无法确定
【解答】解:∵a﹣b2>0,b2≥0,∴a>0.
又∵ab<0,∴b<0,
∵x1<x2,x1+x2=0,
∴x2=﹣x1,x1<0.
∵点A(x1,y1),B(x2,y2)在该二次函数y=ax2+bx+c的图象上,
∴y1=ax12+bx1+c,y2=ax22+bx2+c=ax12-bx1+c.
∴y1﹣y2=2bx1>0.
∴y1>y2.
故选:B.
二、 填空题
16.(2020哈尔滨)(3分)抛物线的顶点坐标为 .
【解答】解:抛物线是顶点式,
顶点坐标是.
故答案为:.
16.(2020南京)(2分)下列关于二次函数为常数)的结论:①该函数的图象与函数的图象形状相同;②该函数的图象一定经过点;③当时,随的增大而减小;④该函数的图象的顶点在函数的图象上.其中所有正确结论的序号是 ①②④ .
【解答】解:①二次函数为常数)与函数的二次项系数相同,
该函数的图象与函数的图象形状相同,故结论①正确;
②在函数中,令,则,
该函数的图象一定经过点,故结论②正确;
③,
抛物线开口向下,对称轴为直线,当时,随的增大而减小,故结论③错误;
④抛物线开口向下,当时,函数有最大值,
该函数的图象的顶点在函数的图象上.故结论④正确,
故答案为①②④.
17.(2020无锡)二次函数的图像过点,且与轴交于点,点在该抛物线的对称轴上,若是以为直角边的直角三角形,则点的坐标为__________.
解:对,当x=0时,y=3,∴点B坐标为(0,3),
抛物线的对称轴是直线:,
当∠ABM=90°时,如图1,过点M作MF⊥y轴于点F,则,
∵∠1+∠2=90°,∠2+∠3=90°,
∴∠1=∠3,
又∠MFB=∠BOA=90°,
∴△BFM∽△AOB,
∴,即,解得:BF=3,
∴OF=6,
∴点M的坐标是(,6);
当∠BAM=90°时,如图2,过点A作EH⊥x轴,过点M作MH⊥EH于点H,过点B作BE⊥EH于点E,则,
同上面的方法可得△BAE∽△AMH,
∴,即,解得:AH=9,
∴点M的坐标是(,﹣9);
综上,点M的坐标是或.
15.(2020无锡)请写出一个函数表达式,使其图象的对称轴为轴:__________.
解:设函数的表达式为y=ax2+bx+c,
∵图象的对称轴为y轴,
∴对称轴为x==0,
∴b=0,
∴满足条件的函数可以是:.(答案不唯一)
故答案是:y=x2(答案不唯一)
12.(2020山东青岛)抛物线(为常数)与轴交点的个数是__________.
解:∵∆=4(k-1)2+8k=4k2+4>0,
∴抛物线与轴有2个交点.
故答案为:2.
15.(2020湖北武汉)抛物线(,,为常数,)经过,两点,下列四个结论:
①一元二次方程的根为,;
②若点,在该抛物线上,则;
③对于任意实数,总有;
④对于的每一个确定值,若一元二次方程(为常数,)的根为整数,则的值只有两个.
其中正确的结论是________(填写序号).
解:抛物线经过,两点
一元二次方程的根为,,则结论①正确
抛物线的对称轴为
时的函数值与时的函数值相等,即为
当时,y随x的增大而减小
又
,则结论②错误
当时,
则抛物线的顶点的纵坐标为,且
将抛物线向下平移个单位长度得到的二次函数解析式为
由二次函数图象特征可知,的图象位于x轴的下方,顶点恰好在x轴上
即恒成立
则对于任意实数,总有,即,结论③正确
将抛物线向下平移个单位长度得到的二次函数解析式为
函数对应的一元二次方程为,即
因此,若一元二次方程的根为整数,则其根只能是或或
对应的的值只有三个,则结论④错误
综上,结论正确的是①③
故答案为:①③.
12.(2020上海)(4分)如果将抛物线y=x2向上平移3个单位,那么所得新抛物线的表达式是 y=x2+3 .
【解答】解:抛物线y=x2向上平移3个单位得到y=x2+3.
故答案为:y=x2+3.
10.(2020宁夏)(3分)若二次函数y=﹣x2+2x+k的图象与x轴有两个交点,则k的取值范围是 k>﹣1 .
6.(2020黑龙江牡丹江)(3分)将抛物线向上平移3个单位长度后,经过点,则的值是 .
【解答】解:将抛物线向上平移3个单位长度后,
表达式为:,
经过点,代入得:,
则,
故答案为:.
22.(2020黑龙江牡丹江)(6分)如图,抛物线与轴交于,两点,与轴交于点,抛物线的顶点为.已知,.请解答下列问题:
(1)求抛物线的解析式,并直接写出点的坐标;
(2)抛物线的对称轴与轴交于点,连接,的垂直平分线交直线于点,则线段的长为 .
注:抛物线的对称轴是直线,顶点坐标是,.
【解答】解:(1)抛物线经过,代入得:,解得:,
抛物线表达式为:,
顶点的坐标为;
(2)直线为抛物线对称轴,
,
,,
,
垂直平分,,,
,,
,即,
解得:,
,
故答案为:.
13.(2020江苏连云港)(3分)加工爆米花时,爆开且不糊的粒数的百分比称为“可食用率”.在特定条件下,可食用率与加工时间(单位:满足函数表达式,则最佳加工时间为 3.75 .
【解答】解:根据题意:,
当时,取得最大值,
则最佳加工时间为.
故答案为:3.75.
17.(3分)(2020•荆门)如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)与x轴交于点A、B,顶点为C,对称轴为直线x=1,给出下列结论:①abc<0;②若点C的坐标为(1,2),则△ABC的面积可以等于2;③M(x1,y1),N(x2,y2)是抛物线上两点(x1<x2),若x1+x2>2,则y1<y2; ④若抛物线经过点(3,﹣1),则方程ax2+bx+c+1=0的两根为﹣l,3.其中正确结论的序号为 ①④ .
【解答】解:①抛物线的对称轴在y轴右侧,则ab<0,而c>0,故abc<0,正确,符合题意;
②△ABC的面积=12AB•yC=12×AB×2=2,解得:AB=2,则点A(0,0),即c=0与图象不符,故②错误,不符合题意;
③函数的对称轴为x=1,若x1+x2>2,则12(x1+x2)>1,则点N离函数对称轴远,故y1>y2,故②错误,不符合题意;
④抛物线经过点(3,﹣1),则y′=ax2+bx+c+1过点(3,0),
根据函数的对称轴该抛物线也过点(﹣1,0),故方程ax2+bx+c+1=0的两根为﹣l,3,故④正确,符合题意;
故答案为:①④.
18.(3分)(2020•烟台)二次函数y=ax2+bx+c的图象如图所示,下列结论:
①ab>0;②a+b﹣1=0;③a>1;④关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0的一个根为1,另一个根为-1a.
其中正确结论的序号是 ②③④ .
解:①由二次函数的图象开口向上可得a>0,对称轴在y轴的右侧,b<0,
∴ab<0,故①错误;
②由图象可知抛物线与x轴的交点为(1,0),与y轴的交点为(0,﹣1),
∴c=﹣1,∴a+b﹣1=0,故②正确;
③∵a+b﹣1=0,∴a﹣1=﹣b,
∵b<0,∴a﹣1>0,∴a>1,故③正确;
④∵抛物线与与y轴的交点为(0,﹣1),
∴抛物线为y=ax2+bx﹣1,
∵抛物线与x轴的交点为(1,0),
∴ax2+bx﹣1=0的一个根为1,根据根与系数的关系,另一个根为-1a,故④正确;
故答案为②③④.
17.(2020山东泰安)(4分)已知二次函数y=ax2+bx+c(a,b,c是常数,a≠0)的y与x的部分对应值如下表:
x
﹣5
﹣4
﹣2
0
2
y
6
0
﹣6
﹣4
6
下列结论:
①a>0;
②当x=﹣2时,函数最小值为﹣6;
③若点(﹣8,y1),点(8,y2)在二次函数图象上,则y1<y2;
④方程ax2+bx+c=﹣5有两个不相等的实数根.
其中,正确结论的序号是 ①③④ .(把所有正确结论的序号都填上)
解:将(﹣4,0)(0,﹣4)(2,6)代入y=ax2+bx+c得,
16a-4b+c=0c=-44a+2b+c=6,解得,a=1b=3c=-4,
∴抛物线的关系式为y=x2+3x﹣4,
a=1>0,因此①正确;
对称轴为x=-32,即当x=-32时,函数的值最小,因此②不正确;
把(﹣8,y1)(8,y2)代入关系式得,y1=64﹣24﹣4=36,y2=64+24﹣4=84,因此③正确;
方程ax2+bx+c=﹣5,也就是x2+3x﹣4=﹣5,即方x2+3x+1=0,由b2﹣4ac=9﹣4=5>0可得x2+3x+1=0有两个不相等的实数根,因此④正确;
正确的结论有:①③④,
三、 解答题
24.(2020北京)小云在学习过程中遇到一个函数.
下面是小云对其探究的过程,请补充完整:
(1)当时,
对于函数,即,当时,随的增大而 ,且;
对于函数,当时,随的增大而 ,且;结合上述分析,进一步探究发现,对于函数,当时,随的增大而 .
(2)当时,对于函数,当时,与的几组对应值如下表:
0
1
2
3
0
1
综合上表,进一步探究发现,当时,随的增大而增大.在平面直角坐标系中,画出当时的函数的图象.
(3)过点(0,m)()作平行于轴的直线,结合(1)(2)的分析,解决问题:若直线与函数的图象有两个交点,则的最大值是
.
【解析】(1)减小,减小,减小
(2)根据表格描点,连成平滑的曲线即可
(3)当时,,∴的最大值为
26.(2020北京)在平面直角坐标系中,为抛物线上任意两点,其中.
(1)若抛物线的对称轴为,当为何值时,
(2)设抛物线的对称轴为.若对于,都有,求的取值范围.
【解析】(1)抛物线必过(0,c),∵,∴点M,N关于对称,
又∵,∴
(2)情况1:当恒成立
情况2:当恒不成立
情况3:当要,必有
∴∴
22.(2020安徽)(12分)在平面直角坐标系中,已知点,,,直线经过点,抛物线恰好经过,,三点中的两点.
(1)判断点是否在直线上,并说明理由;
(2)求,的值;
(3)平移抛物线,使其顶点仍在直线上,求平移后所得抛物线与轴交点纵坐标的最大值.
【解答】解:(1)点是在直线上,理由如下:
直线经过点,
,解得,
直线为,
把代入得,
点在直线上;
(2)直线与抛物线都经过点,且、两点的横坐标相同,
抛物线只能经过、两点,
把,代入得,
解得,;
(3)由(2)知,抛物线为,
设平移后的抛物线为,其顶点坐标为,,
顶点仍在直线上,
,
,
抛物线与轴的交点的纵坐标为,
,
当时,平移后所得抛物线与轴交点纵坐标的最大值为.
28.(2020成都)(12分)在平面直角坐标系中,已知抛物线与轴交于,两点,与轴交于点.
(1)求抛物线的函数表达式;
(2)如图1,点为第四象限抛物线上一点,连接,交于点,连接,记的面积为,的面积为,求的最大值;
(3)如图2,连接,,过点作直线,点,分别为直线和抛物线上的点.试探究:在第一象限是否存在这样的点,,使.若存在,请求出所有符合条件的点的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)设抛物线的解析式为.
将代入得:,解得,
抛物线的解析式为,即.
(2)过点作轴于点,交于点,过点作轴交的延长线于点,
,
,
,
,
设直线的解析式为,
,解得,
直线的解析式为,
,
,
,
设,则,
.
.
当时,有最大值,最大值是.
(3)符合条件的点的坐标为或.
,
直线的解析式为,
设,
①当点在直线右侧时,如图2,过点作轴于点,过点作直线于点,
,,,
,,,
,
,
,
,
,
,,
,
,
,
,,
,,
,,
将点的坐标代入抛物线的解析式得,
解得(舍去)或.
.
②当点在直线左侧时,
由①的方法同理可得点的坐标为,.
此时点的坐标为.
25.(2020广州)(本小题满分14分)
平面直角坐标系xOy中,抛物线G: 过点A(1,),B(x1,3),C(x2,3),顶点D不在第一象限,线段BC上有一点E,设△OBE的面积为S1,△OCE的面积为,.
(1)用含a的式子表示b;
(2)求点E的坐标;
(3)若直线DE与抛物线G的另一个交点F的横坐标为,求在1<x<6时的取值范围(用含a的式子表示).
【详解过程】(1)∵ 过点A(1,),
∴
∴。
(2) ∵
∴抛物线的对称轴为==3.
∵B(x1,3),C(x2,3)
∴点B、C关于对称轴对称,BC=6
∴设BC交y轴于点M,则OM=3。
∴==
==
∵
∴=+
∴BE=CE+1
∵BE+CE=6,即
∴BE=,CE=
当B在C左侧时,如图,有:,即
则有E点坐标是(,3).
当B在C右侧时,同理可求得点E的坐标是是(,3)
综上所述,点E的坐标为(,3)或(,3).
(3) ∵
∴F的横坐标为
∴E点在抛物线对称轴的右侧,
点E的坐标为(,3).
∴设二次函数解析式为:。
D(3,),E(,3),F,)
∵设直线DE为,又因F在直线DE上
∴解得:
∴二次函数的解析式为:。
当1<x<6时,0=
即:。
综上所述:当1<x<6时,的取值范围是:。
E点在抛物线对称轴的右侧,
点E的坐标为(,3).
∴设二次函数解析式为:。
D(3,),E(,3),F,)
∵设直线DE为,又因F在直线DE上
∴解得:
∴二次函数的解析式为:。
当1<x<6时,0=
即:。
综上所述:当1<x<6时,的取值范围是:。
E点在抛物线对称轴的右侧,
点E的坐标为(,3).
∴设二次函数解析式为:。
D(3,),E(,3),F,)
∵设直线DE为,又因F在直线DE上
∴解得:
∴二次函数的解析式为:。
当1<x<6时,0=
即:。
综上所述:当1<x<6时,的取值范围是:。
25.(2020福建)已知直线交轴于点,交轴于点,二次函数的图象过两点,交轴于另一点,,且对于该二次函数图象上的任意两点,,当时,总有.
(1)求二次函数的表达式;
(2)若直线,求证:当时,;
(3)为线段上不与端点重合的点,直线过点且交直线于点,求与面积之和的最小值.
【答案】(1);(2)详见解析;(3)的最小值为.
解:(1)对于,
当时,,所以;
当时,,,所以,
又因为,所以或,
若抛物线过,则当时,随的增大而减少,不符合题意,舍去.
若抛物线过,则当时,必有随的增大而增大,符合题意.
故可设二次函数的表达式为,
依题意,二次函数的图象过,两点,
所以,解得
所求二次函数的表达式为.
(2)当时,直线与直线不重合,
假设和不平行,则和必相交,设交点为,
由得,
解得,与已知矛盾,所以与不相交,
所以.
(3)如图,
因为直线过,所以,
又因为直线,所以,即,
所以,,
所以,所以,
设,则,
,
所以,
所以
所以当时,的最小值为.
【点睛】本题考查了一次函数和二次函数的图象与性质、相似三角形的性质与判定、三角形面积等基础知识,注意函数与方程思想、数形结合思想、化归与转化思想及分类与整合思想的运用.
24.(2020陕西)如图,抛物线y=x2+bx+c经过点(3,12)和(﹣2,﹣3),与两坐标轴的交点分别为A,B,C,它的对称轴为直线l.
(1)求该抛物线的表达式;
(2)P是该抛物线上的点,过点P作l的垂线,垂足为D,E是l上的点.要使以P、D、E为顶点的三角形与△AOC全等,求满足条件的点P,点E的坐标.
【分析】(1)将点(3,12)和(﹣2,﹣3)代入抛物线表达式,即可求解;
(2)由题意得:PD=DE=3时,以P、D、E为顶点的三角形与△AOC全等,分点P在抛物线对称轴右侧、点P在抛物线对称轴的左侧两种情况,分别求解即可.
【解答】解:(1)将点(3,12)和(﹣2,﹣3)代入抛物线表达式得,解得,
故抛物线的表达式为:y=x2+2x﹣3;
(2)抛物线的对称轴为x=﹣1,令y=0,则x=﹣3或1,令x=0,则y=﹣3,
故点A、B的坐标分别为(﹣3,0)、(1,0);点C(0,﹣3),
故OA=OC=3,
∵∠PDE=∠AOC=90°,
∴当PD=DE=3时,以P、D、E为顶点的三角形与△AOC全等,
设点P(m,n),当点P在抛物线对称轴右侧时,m﹣(﹣1)=3,解得:m=2,
故n=22+2×2﹣5=5,故点P(2,5),
故点E(﹣1,2)或(﹣1,8);
当点P在抛物线对称轴的左侧时,由抛物线的对称性可得,点P(﹣4,5),此时点E坐标同上,
综上,点P的坐标为(2,5)或(﹣4,5);点E的坐标为(﹣1,2)或(﹣1,8).
22.(2020杭州)(12分)在平面直角坐标系中,设二次函数y1=x2+bx+a,y2=ax2+bx+1(a,b是实数,a≠0).
(1)若函数y1的对称轴为直线x=3,且函数y1的图象经过点(a,b),求函数y1的表达式.
(2)若函数y1的图象经过点(r,0),其中r≠0,求证:函数y2的图象经过点(1r,0).
(3)设函数y1和函数y2的最小值分别为m和n,若m+n=0,求m,n的值.
【解答】解:(1)由题意,得到-b2=3,解得b=﹣6,
∵函数y1的图象经过(a,﹣6),
∴a2﹣6a+a=﹣6,
解得a=2或3,
∴函数y1=x2﹣6x+2或y1=x2﹣6x+3.
(2)∵函数y1的图象经过点(r,0),其中r≠0,
∴r2+br+a=0,
∴1+br+ar2=0,
即a(1r)2+b•1r+1=0,
∴1r是方程ax2+bx+1的根,
即函数y2的图象经过点(1r,0).
(3)由题意a>0,∴m=4a-b24,n=4a-b24a,
∵m+n=0,
∴4a-b24+4a-b24a=0,
∴(4a﹣b2)(a+1)=0,
∵a+1>0,
∴4a﹣b2=0,
∴m=n=0.
25.(2020天津)已知点是抛物线(,,为常数,,)与轴的一个交点.
(I)当,时,求该抛物线的顶点坐标;
(II)若抛物线与轴的另一个交点为,与轴的交点为,过点作直线平行于轴,是直线上的动点,是轴上的动点,.
①当点落在抛物线上(不与点重合),且时,求点的坐标;
②取的中点,当为何值时,的最小值是?
解:(1)当,时,抛物线的解析式为.
抛物线经过点,
.
解得.
抛物线的解析式为.
,
抛物线的顶点坐标为.
(II)①抛物线经过点和,,
,
,.
抛物线的解析式为.
根据题意,得点,点.
过点作于点
由点,得点.
在中,,,
.
,
.
解得.
此时,点,点,有.
点在轴上,
在中,
点的坐标为或.
②由是的中点,得
根据题意,点在以点为圆心、为半径的圆上.
由点,点,得,
在中,.
当,即时,满足条件的点落在线段上,
的最小值为,
解得;
当,即时,满足条件的点落在线段的延长线上,
的最小值为,
解得
当的值为或时,的最小值是
21(2020河南).如图,抛物线与轴正半轴,轴正半轴分别交于点,且点为抛物线的顶点.
求抛物线的解析式及点G的坐标;
点为抛物线上两点(点在点的左侧) ,且到对称轴的距离分别为个单位长度和个单位长度,点为抛物线上点之间(含点)的一个动点,求点的纵坐标的取值范围.
【答案】(1),G(1,4);(2)﹣21≤≤4.
【解析】
【分析】
(1)根据用c表示出点A的坐标,把A的坐标代入函数解析式,得到一个关于c的一元二次方程,解出c的值,从而求出函数解析式,求出顶点G的坐标.
(2)根据函数解析式求出函数图像对称轴,根据点M,N到对称轴的距离,判断出M,N的横坐标,进一步得出M,N的纵坐标,求出M,N点的坐标后可确定的取值范围.
【详解】解:(1)∵抛物线与轴正半轴分别交于点B,
∴B点坐标为(c,0),
∵抛物线经过点A,
∴﹣c2+2c+c=0,
解得c1=0(舍去),c2=3,
∴抛物线的解析式为
∵=﹣(x-1)2+4,
∴抛物线顶点G坐标为(1,4).
(2)抛物线的对称轴为直线x=1,
∵点M,N到对称轴的距离分别为3个单位长度和5个单位长度 ,
∴点M的横坐标为﹣2或4,点N的横坐标为﹣4或6,
点M的纵坐标为﹣5,点N的纵坐标为﹣21,
又∵点M在点N的左侧,
∴当M坐标为(﹣2,﹣5)时,点N的坐标为(6,﹣21),
则﹣21≤≤4
当当M坐标为(4,﹣5)时,点N的坐标为(6,﹣21),
则﹣21≤≤﹣5,
∴的取值范围为﹣21≤≤4.
22.(2020江西) 已知抛物线(,,是常数,)的自变量与函数值的部分对应值如下表:
…
-2
-1
0
1
2
…
…
0
-3
-3
…
(1)根据以上信息,可知抛物线开口向 ,对称轴为 ;
(2)求抛物线的表达式及的值;
(3)请在图1中画出所求的抛物线,设点为抛物线上的动点,的中点为,描出相应的点,再把相应的点用平滑的曲线连接起来,猜想该曲线是哪种曲线?
(4)设直线()与抛物线及(3)中的点所在曲线都有两个交点,交点从左到右依次为,,,,请根据图象直接写出线段,,,之间的数量关系 .
【解析】(1)上;直线
(2)由表格可知抛物线过点(0,-3).∴
将点(-1,0),(2,-3)代入,得解得,∴
当时,
当时,
(3)如图所示,点所在曲线是抛物线.
(4)
24(2020苏州).如图,二次函数的图像与轴正半轴交于点,平行于轴的直线与该抛物线交于、两点(点位于点左侧),与抛物线对称轴交于点.
(1)求的值;
(2)设、是轴上的点(点位于点左侧),四边形为平行四边形.过点、分别作轴的垂线,与抛物线交于点、.若,求、的值.
【答案】(1);(2)或
【详解】解:(1)∵直线与抛物线的对称轴交于点,
∴抛物线的对称轴为直线,
即,
∴.
(2)由(1)得:抛物线的解析式为,
把代入抛物线的解析式,
得,
解得或3,
∴、两点的坐标为,,
∴,
∵四边形为平行四边形,
∴,
∴,
又∵,,,
∴,
∴,
∴或,
由,解得
由解得
∴、的值为或.
26.(2020乐山)已知抛物线与轴交于,两点,为抛物线的顶点,抛物线的对称轴交轴于点,连结,且,如图所示.
(1)求抛物线的解析式;
(2)设是抛物线的对称轴上的一个动点.
①过点作轴的平行线交线段于点,过点作交抛物线于点,连结、,求的面积的最大值;
②连结,求的最小值.
【答案】(1);(2)①;②.
解:(1)根据题意,可设抛物线的解析式为:,
∵是抛物线的对称轴,
∴,
又∵,
∴,
即,
代入抛物线的解析式,得,解得 ,
∴二次函数的解析式为 或;
(2)①设直线的解析式为 ,
∴ 解得
即直线的解析式为 ,
设E坐标为,则F点坐标为,
∴,
∴的面积
∴,
∴当时,的面积最大,且最大值为;
②如图,连接,根据图形的对称性可知 ,,
∴,
过点作于,则在中,
,
∴,
再过点作于点,则,
∴线段的长就是的最小值,
∵,
又∵,
∴,即,
∴的最小值为.
25.(2020南京)(8分)小明和小丽先后从地出发沿同一直道去地.设小丽出发第时,小丽、小明离地的距离分别为、.与之间的函数表达式是,与之间的函数表达式是.
(1)小丽出发时,小明离地的距离为 250 .
(2)小丽出发至小明到达地这段时间内,两人何时相距最近?最近距离是多少?
【解答】解:(1),,
当时,,,
小丽出发时,小明离地的距离为,
故答案为:250;
(2)设小丽出发第时,两人相距,则
,
当时,取得最小值,此时,
答:小丽出发第时,两人相距最近,最近距离是.
24.(2020四川绵阳)(本题满分12分)
如图,抛物线过点A(0,1)和C,顶点为D,直线AC与抛物线的对称轴BD的交点B(,0).平行于轴的直线EF与抛物线交于点E,与直线AC交于点F,点F的横坐标为,四边形BDEF为平行四边形。
(1) 求点F的坐标及抛物线的解析式。
(2) 若点P为抛物线上的动点,且在直线AC上方,当△PAB面积最大时,求点P的坐标及△PAB面积最大值。
(3) 在抛物线的对称轴上取一点Q,同时在抛物线上取一点R,使以AC为一边且以A、C、Q、R为顶点的四边形为平行四边形,求点Q和点R的坐标。
备用图
【解析】解:(1)设直线AC为,
∵A(0,1),B(,0)在直线AC上,
∴,解得:。
∴直线AC的解析式为:。
∵点F在直线AC上,且点F的横坐标是。
∴点F的纵坐标为:=。
∴点F的坐标为(,)。
设D点坐标为(,),
∵四边形BDEF为平行四边形,所以DB=EF
∴E点坐标为(,)
设抛物线为,将A(0,1),(,)代入解析式中,得:,即
(2)题解答图
∴抛物线的解析式为:即:。
(2)设P点坐标为(,)。因为△PAB面积最大,则过点P作AB的平行线,则与二次函数的交点是唯一的公共点。
∵直线AC的解析式为:,设的解析式为:。
∴联立二次函数与直线的解析式为:
∴。
当时,方程有唯一解。即,解得:b=.
∴直线的解析式为:。
点P的坐标为:(,)。
设与轴交于点H,则H的坐标为(0,)。过H作HM⊥AC于M
∴AH=-1=。∵∠HAM=∠OAC=60°。
∴在RT△HAM中,HM=AHsin60°=×=.
∵AB=2.
∴==.
24题(3)解答图1
综上所述:点P的坐标为:(,),△PAB面积最大值是。
(3)∵直线AC的解析式为:。
∴联立AC的解析式和二次函数的解析式得:,解得:,。
∴C点坐标为(,),AC=.
过C作CM⊥对称轴,过R作RN⊥对称轴,所以有:∠BCM=∠QRN=30°。CM=,BM=.
24题(3)解答图2
设R点坐标为:(,),所以RN=,
在RT△RQN中,cos30°=,即:,解得:,
∴R点的坐标是:( , ),( , )
此时对应Q点坐标是:(,),(,)
24.(2020贵阳)2020年体育中考,增设了考生进入考点需进行体温检测的要求.防疫部门为了解学生错峰进入考点进行体温检测的情况,调查了一所学校某天上午考生进入考点的累计人数(人)与时间(分钟)的变化情况,数据如下表:(表中9-15表示)
时间(分钟)
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
9~15
人数(人)
0
170
320
450
560
650
720
770
800
810
810
(1)根据这15分钟内考生进入考点的累计人数与时间的变化规律,利用初中所学函数知识求出与之间的函数关系式;
(2)如果考生一进考点就开始测量体温,体温检测点有2个,每个检测点每分钟检测20人,考生排队测量体温,求排队人数最多时有多少人?全部考生都完成体温检测需要多少时间?
(3)在(2)的条件下,如果要在12分钟内让全部考生完成体温检测,从一开始就应该至少增加几个检测点?
【答案】(1);(2)队人数最多时是490人,全部考生都完成体温检测需要20.25分钟;(3)至少增加2个检测点
【解析】
【分析】
(1)先根据表中数据的变化趋势猜想:①当时,是的二次函数.根据提示设出抛物线的解析式,再从表中选择两组对应数值,利用待定系数法求函数解析式,再检验其它数据是否满足解析式,从而可得答案;
(2)设第分钟时的排队人数是,列出与第分钟的函数关系式,再根据函数的性质求排队的最多人数,利用检测点的检测人数列方程求解检测时间;
(3)设从一开始就应该增加个检测点,根据题意列出不等式,利用不等式在正整数解可得答案.
【详解】解:(1)根据表中数据的变化趋势可知:
①当时,是的二次函数.
∵当时,,
∴二次函数的关系式可设为.
当时,;当时,.
将它们分别代入关系式得
解得.
∴二次函数的关系式为.
将表格内的其他各组对应值代入此关系式,均满足.
②当时,.
∴与的关系式为.
(2)设第分钟时的排队人数是,根据题意,得
①当时,.
∴当时,.
②当时,,随的增大而减小,
∴.
∴排队人数最多时是490人.
要全部考生都完成体温检测,根据题意,
得,
解得.
∴排队人数最多时是490人,全部考生都完成体温检测需要20.25分钟.
(3)设从一开始就应该增加个检测点,
根据题意,得,
解得.
∵是整数,
∴的最小整数是2.
∴一开始就应该至少增加2个检测点.
26.(2020贵州黔西南)(16分)已知抛物线y=ax2+bx+6(a≠0)交x轴于点A(6,0)和点B(﹣1,0),交y轴于点C.
(1)求抛物线的解析式和顶点坐标;
(2)如图(1),点P是抛物线上位于直线AC上方的动点,过点P分别作x轴,y轴的平行线,交直线AC于点D,E,当PD+PE取最大值时,求点P的坐标;
(3)如图(2),点M为抛物线对称轴l上一点,点N为抛物线上一点,当直线AC垂直平分△AMN的边MN时,求点N的坐标.
【分析】(1)将点A,B坐标代入抛物线解析式中,解方程组即可得出结论;
(2)先求出OA=OC=6,进而得出∠OAC=45°,进而判断出PD=PE,即可得出当PE的长度最大时,PE+PD取最大值,设出点E坐标,表示出点P坐标,建立PE=﹣t2+6t=﹣(t﹣3)2+9,即可得出结论;
(3)先判断出NF∥x轴,进而求出点N的纵坐标,即可建立方程求解得出结论.
【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+6经过点A(6,0),B(﹣1,0),
∴a-b+6=036a+6b+6=0,
∴a=-1b=5,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+5x+6=﹣(x-52)2+494,
∴抛物线的解析式为y=﹣x2+5x+6,顶点坐标为(52,494);
(2)由(1)知,抛物线的解析式为y=﹣x2+5x+6,
∴C(0,6),
∴OC=6,
∵A(6,0),
∴OA=6,
∴OA=OC,
∴∠OAC=45°,
∵PD平行于x轴,PE平行于y轴,
∴∠DPE=90°,∠PDE=∠DAO=45°,
∴∠PED=45°,
∴∠PDE=∠PED,
∴PD=PE,
∴PD+PE=2PE,
∴当PE的长度最大时,PE+PD取最大值,
∵A(6,0),C(0,6),
∴直线AC的解析式为y=﹣x+6,
设E(t,﹣t+6)(0<t<6),则P(t,﹣t2+5t+6),
∴PE=﹣t2+5t+6﹣(﹣t+6)=﹣t2+6t=﹣(t﹣3)2+9,
当t=3时,PE最大,此时,﹣t2+5t+6=12,
∴P(3,12);
(3)如图(2),设直线AC与抛物线的对称轴l的交点为F,连接NF,
∵点F在线段MN的垂直平分线AC上,
∴FM=FN,∠NFC=∠MFC,
∵l∥y轴,
∴∠MFC=∠OCA=45°,
∴∠MFN=∠NFC+∠MFC=90°,
∴NF∥x轴,
由(2)知,直线AC的解析式为y=﹣x+6,
当x=52时,y=72,
∴F(52,72),
∴点N的纵坐标为72,
设N的坐标为(m,﹣m2+5m+6),
∴﹣m2+5m+6=72,解得,m=5+352或m=5-352,
∴点N的坐标为(5+352,72)或(5-352,72).
24(2020湖北黄冈).网络销售已经成为一种热门的销售方式为了减少农产品的库存,我市市长亲自在某网络平台上进行直播销售大别山牌板栗.为提高大家购买的积极性,直播时,板栗公司每天拿出2000元现金,作为红包发给购买者.已知该板栗的成本价格为6元,每日销售量与销售单价x(元)满足关系式:.经销售发现,销售单价不低于成本价格且不高于30元.当每日销售量不低于时,每千克成本将降低1元设板栗公司销售该板栗的日获利为W(元).
(1)请求出日获利W与销售单价x之间的函数关系式
(2)当销售单价定为多少时,销售这种板栗日获利最大?最大利润为多少元?
(3)当元时,网络平台将向板栗公可收取a元的相关费用,若此时日获利的最大值为42100元,求a的值.
【答案】(1);(2)当销售单价定为28元时,解:(1)当,即,
.
∴当时,
当时,
.
(2)当时,.
∵对称轴为,
∴当时,元.
当时,.
∵对称轴为,
∴当时,元.
∴综合得,当销售单价定为28元时,日获利最大,且最大为46400元.
(3),
,则.
令,则.
解得:.
在平面直角坐标系中画出w与x的数示意图.
观察示意图可知:
.
又,
.
.
对称轴为
,
对称轴.
∴当时,元.
,
.
又,
.
22.(2020湖北武汉)某公司分别在,两城生产同种产品,共100件.城生产品的总成本(万元)与产品数量(件)之间具有函数关系,当时,;当时,.城生产产品的每件成本为70万元.
(1)求,的值;
(2)当,两城生产这批产品的总成本的和最少时,求,两城各生产多少件?
(3)从城把该产品运往,两地的费用分别为万元/件和3万元/件;从城把该产品运往,两地的费用分别为1万元/件和2万元/件,地需要90件,地需要10件,在(2)的条件下,直接写出,两城总运费的和的最小值(用含有的式子表示).
【答案】(1),;(2)A城生产20件,B城生产80件;(3)当时,,两城总运费的和的最小值为万元;当时,,两城总运费的和的最小值为万元.
(1)由题意得:当产品数量为0时,总成本也为0,即时,
则,解得
故,;
(2)由(1)得:
设,两城生产这批产品的总成本的和为
则
整理得:
由二次函数的性质可知,当时,取得最小值,最小值为6600万元
此时
答:A城生产20件,B城生产80件;
(3)设从A城运往C地的产品数量为件,,两城总运费的和为,则从A城运往D地的产品数量为件,从B城运往C地的产品数量为件,从B城运往D地的产品数量为件
由题意得:,解得
整理得:
根据一次函数的性质分以下两种情况:
①当时,在内,随的增大而减小
则时,取得最小值,最小值为
②当时,在内,随的增大而增大
则时,取得最小值,最小值为
答:当时,,两城总运费的和的最小值为万元;当时,,两城总运费的和的最小值为万元.
25(2020湖北黄冈).已知抛物线与x轴交于点,点,与y轴交于点,顶点为点D.
(1)求抛物线的解析式;
(2)若过点C的直线交线段AB于点E,且,求直线CE的解析式
(3)若点P在抛物线上,点Q在x轴上,当以点D、C、P、Q为顶点的四边形是平行四边形时,求点P的坐标;
(4)已知点,在抛物线对称轴上找一点F,使的值最小此时,在抛物线上是否存在一点K,使的值最小,若存在,求出点K的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2);(3)点P的坐标为;(4)存在,点K的坐标为
解:(1)方法1:设抛物线的解析式为
将点代入解析式中,则有.
∴抛物线的解析式为.
方法二:∵经过三点抛物线的解析式为,
将代入解析式中,则有
,解得:,
∴抛物线的解析式为.
(2),
.
.
.
.
的坐标为.
又点坐标为.
直线的解析式为.
(3).
∴顶点D的坐标为.
①当四边形为平行四边形时,由DQ∥CP,DQ=CP得:
,即.
.令,则.
.
∴点P的坐标为.
②当四边形为平行四边形时,由CQ∥DP,CQ=DP得:
,即
.令,则.
.
∴点P的坐标为.
∴综合得:点P的坐标为
(4)∵点A或点B关于对称轴对称
∴连接与直线交点即为F点.
∵点H的坐标为,点的坐标为,
∴直线BH的解析式为:.
令,则.
当点F的坐标为时,的值最小.11分
设抛物线上存在一点,使得的值最小.
则由勾股定理可得:.
又∵点K在抛物线上,
代入上式中,
.
如图,过点K作直线SK,使轴,且点的纵坐标为.
∴点S的坐标为.
则.
(两处绝对值化简或者不化简者正确.)
.
当且仅当三点在一条直线上,且该直线干行于y轴,的值最小.
又∵点G的坐标为,
,将其代入抛物线解析式中可得:.
∴当点K的坐标为时,最小.
26.(2020无锡)有一块矩形地块,米,米,为美观,拟种植不同的花卉,如图所示,将矩形分割成四个等腰梯形及一个矩形,其中梯形的高相等,均为米.现决定在等腰梯形和中种植甲种花卉;在等腰梯形和中种植乙种花卉;在矩形中种植丙种花卉.甲、乙、丙三种花卉的种植成本分别为20元/米、60 元/米、40元/米,设三种花卉的种植总成本为元.
(1)当时,求种植总成本;
(2)求种植总成本与的函数表达式,并写出自变量的取值范围;
(3)若甲、乙两种花卉的种植面积之差不超过120米,求三种花卉的最低种植总成本.
解:(1)当时,,,
故
;
(2),,参考(1),由题意得:;
(3),
同理,
甲、乙两种花卉的种植面积之差不超过120米,
,
解得:,
故,
而随的增大而减小,故当时,的最小值为21600,
即三种花卉的最低种植总成本为21600元.
28.(2020无锡)在平面直角坐标系中,为坐标原点,直线交二次函数的图像于点,,点在该二次函数的图像上,设过点(其中)且平行于轴的直线交直线于点,交直线于点,以线段、为邻边作矩形.
(1)若点的横坐标为8.
①用含的代数式表示的坐标;
②点能否落在该二次函数的图像上?若能,求出的值;若不能,请说明理由;
(2)当时,若点恰好落在该二次函数的图像上,请直接写出此时满足条件的所有直线的函数表达式.
解:(1)①点在的图象上,横坐标为8,
,
直线的解析式为,
点的纵坐标为,
,;
②假设能在抛物线上,
,
直线的解析式为,
点在直线上,纵坐标为,
,
的中点的坐标为,,
,,把点坐标代入抛物线的解析式得到.
(2)①当点在轴右侧时,设,所以直线解析式为,
∴,
,
直线的解析式为,可得,,
,,代入抛物线的解析式得到,,
解得,
直线的解析式为.
②当点在轴左侧时,即为①中点位置,
∴直线解析式为;
综上所述,直线的解析式为或.
24.(2020长沙)我们不妨约定:若某函数图像上至少存在不同的两点关于原点对称,则把该函数称之为“H函数”,其图像上关于原点对称的两点叫做一对“H点”,根据该约定,完成下列各题
(1)在下列关于x的函数中,是“H函数”的,请在相应题目后面的括号中打“√”,不是“H函数”的打“×”
①( ) ②( ) ③( )
(2)若点与点关于x“H函数” 的一对“H点”,且该函数的对称轴始终位于直线的右侧,求的值域或取值范围;
(3)若关于x的“H函数” (a,b,c是常数)同时满足下列两个条件:①,②,求该H函数截x轴得到的线段长度的取值范围.
【答案】(1)√;√;×;(2)-1<a<0,b=4,0<c<0;(3)2<<2.
解:(1)①是 “H函数”②是 “H函数”③不是 “H函数”;
故答案为:√;√;×;
(2)∵A,B是“H点”
∴A,B关于原点对称,
∴m=4,n=1
∴A(1,4),B(-1,-4)
代入
得
解得
又∵该函数的对称轴始终位于直线的右侧,
∴->2
∴->2
∴-1<a<0
∵a+c=0
∴0<c<0,
综上,-1<a<0,b=4,0<c<0;
(3)∵是“H函数”
∴设H点为(p,q)和(-p,-q),
代入得
解得ap2+3c=0,2bp=q
∵p2>0
∴a,c异号,
∴ac<0
∵a+b+c=0
∴b=-a-c,
∵
∴
∴
∴c2<4a2
∴<4
∴-2<<2
∴-2<<0
设t=,则-2<t<0
设函数与x轴的交点为(x1,0)(x2,0)
∴x1, x2是方程=0的两根
∴
=
=
=
=2
=
又∵-2<t<0
∴2<<2.
22.(2020山东青岛)某公司生产型活动板房成本是每个425元.图①表示型活动板房的一面墙,它由长方形和抛物线构成,长方形的长,宽,抛物线的最高点到的距离为.
(1)按如图①所示的直角坐标系,抛物线可以用表示,求该抛物线的函数表达式;
(2)现将型活动板房改造为型活动板房.如图②,在抛物线与之间的区域内加装一扇长方形窗户,点,在上,点,在抛物线上,窗户的成本为50元.已知,求每个型活动板房的成本是多少?(每个型活动板房的成本=每个型活动板房的成本+一扇窗户的成本)
(3)根据市场调查,以单价650元销售(2)中的型活动板房,每月能售出100个,而单价每降低10元,每月能多售出20个.公司每月最多能生产160个型活动板房.不考虑其他因素,公司将销售单价(元)定为多少时,每月销售型活动板房所获利润(元)最大?最大利润是多少?
解:(1)由题可知D(2,0),E(0,1)
代入到
得
解得
∴抛物线的函数表达式为;
(2)由题意可知N点与M点的横坐标相同,把x=1代入,得y=
∴N(1,)
∴MN=m,
∴S四边形FGMN=GM×MN=2×=,
则一扇窗户的价格为×50=75元
因此每个B型活动板的成本为425+75=500元;
(3)根据题意可得w=(n-500)(100+20×)=-2(n-600)2+20000,
∵一个月最多生产160个,
∴100+20×≤160
解得n≥620
∵-2<0
∴n≥620时,w随n的增大而减小
∴当n=620时,w最大=19200元.
24.(2020齐齐哈尔)((14分)综合与探究
在平面直角坐标系中,抛物线y=12x2+bx+c经过点A(﹣4,0),点M为抛物线的顶点,点B在y轴上,且OA=OB,直线AB与抛物线在第一象限交于点C(2,6),如图①.
(1)求抛物线的解析式;
(2)直线AB的函数解析式为 y=x+4 ,点M的坐标为 (﹣2,﹣2) ,cos∠ABO= 22 ;
连接OC,若过点O的直线交线段AC于点P,将△AOC的面积分成1:2的两部分,则点P的坐标为 (﹣2,2)或(0,4) ;
(3)在y轴上找一点Q,使得△AMQ的周长最小.具体作法如图②,作点A关于y轴的对称点A',连接MA'交y轴于点Q,连接AM、AQ,此时△AMQ的周长最小.请求出点Q的坐标;
(4)在坐标平面内是否存在点N,使以点A、O、C、N为顶点的四边形是平行四边形?若存在,请直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)将点A、C的坐标代入抛物线表达式得:12×16-4b+c=012×4+2b+c=6,解得b=2c=0,
故直线AB的表达式为:y=12x2+2x;
(2)点A(﹣4,0),OB=OA=4,故点B(0,4),
由点A、B的坐标得,直线AB的表达式为:y=x+4;
则∠ABO=45°,故cos∠ABO=22;
对于y=12x2+2x,函数的对称轴为x=﹣2,故点M(﹣2,﹣2);
OP将△AOC的面积分成1:2的两部分,则AP=13AC或23AC,
则yPyC=13或23,即yP6=13或23,解得:yP=2或4,
故点P(﹣2,2)或(0,4);
故答案为:y=x+4;(﹣2,﹣2);22;(﹣2,2)或(0,4);
(3)△AMQ的周长=AM+AQ+MQ=AM+A′M最小,
点A′(4,0),
设直线A′M的表达式为:y=kx+b,则4k+b=0-2k+b=-2,解得k=13b=-43,
故直线A′M的表达式为:y=13x-43,
令x=0,则y=-43,故点Q(0,-43);
(4)存在,理由:
设点N(m,n),而点A、C、O的坐标分别为(﹣4,0)、(2,6)、(0,0),
①当AC是边时,
点A向右平移6个单位向上平移6个单位得到点C,同样点O(N)右平移6个单位向上平移6个单位得到点N(O),
即0±6=m,0±6=n,解得:m=n=±6,
故点N(6,6)或(﹣6,﹣6);
②当AC是对角线时,
由中点公式得:﹣4+2=m+0,6+0=n+0,
解得:m=﹣2,n=6,
故点N(﹣2,6);
综上,点N的坐标为(6,6)或(﹣6,﹣6)或(﹣2,6).
24.(2020湖北武汉)将抛物线向下平移6个单位长度得到抛物线,再将抛物线向左平移2个单位长度得到抛物线.
(1)直接写出抛物线,的解析式;
(2)如图(1),点在抛物线对称轴右侧上,点在对称轴上,是以为斜边的等腰直角三角形,求点的坐标;
(3)如图(2),直线(,为常数)与抛物线交于,两点,为线段的中点;直线与抛物线交于,两点,为线段的中点.求证:直线经过一个定点.
【答案】(1)抛物线的解析式为: y=x2-4x-2;抛物线的解析式为:y=x2-6;(2)点的坐标为(5,3)或(4,-2);(3)直线经过定点(0,2)
【解析】
【分析】
(1)根据函数图象上下平移:函数值上加下减;左右平移:自变量左加右减写出函数解析式并化简即可;
(2)先判断出点A、B、O、D四点共圆,再根据同弧所对的圆周角相等得到∠BDA=∠BOA=45°,从而证出是等腰直角三角形.设点A的坐标为(x,x2-4x-2),把DC和AC用含x的代数式表示出来,利用DC=AC列方程求解即可,注意有两种情况;
(3)根据直线(,为常数)与抛物线交于,两点,联立两个解析式,得到关于x的一元二次方程,根据根与系数的关系求出点M的横坐标,进而求出纵坐标,同理求出点N的坐标,再用待定系数法求出直线MN的解析式,从而判断直线MN经过的定点即可.
【详解】解:(1)∵抛物线向下平移6个单位长度得到抛物线,再将抛物线向左平移2个单位长度得到抛物线,
∴抛物线的解析式为:y=(x-2)2-6,即y=x2-4x-2,
抛物线的解析式为:y=(x-2+2)2-6,即y=x2-6.
(2)如下图,过点A作AC⊥x轴于点C,连接AD,
∵是等腰直角三角形,
∴∠BOA =45°,
又∵∠BDO=∠BAO=90°,
∴点A、B、O、D四点共圆,
∴∠BDA=∠BOA=45°,
∴∠ADC=90°-∠BDA=45°,
∴是等腰直角三角形,
∴DC=AC.
∵点在抛物线对称轴右侧上,点在对称轴上,
∴抛物线的对称轴为x=2,
设点A的坐标为(x,x2-4x-2),
∴DC=x-2,AC= x2-4x-2,
∴x-2= x2-4x-2,
解得:x=5或x=0(舍去),
∴点A的坐标为(5,3);
同理,当点B、点A在x轴的下方时,
x-2= -(x2-4x-2),
x=4或x=-1(舍去),
∴点的坐标为(4,-2),
综上,点的坐标为(5,3)或(4,-2).
(3)∵直线(,为常数)与抛物线交于,两点,
∴,
∴x2-kx-6=0,
设点E横坐标为xE,点F的横坐标为xF,
∴xE+xF=k,
∴中点M的横坐标xM==,
中点M的纵坐标yM=kx=,
∴点M的坐标为(,);
同理可得:点N的坐标为(,),
设直线MN的解析式为y=ax+b(a≠0),
将M(,)、N(,)代入得:
,
解得:,
∴直线MN的解析式为y= ·x+2(),
不论k取何值时(),当x=0时,y=2,
∴直线经过定点(0,2).
25.(2020重庆A卷)如图,在平面直角坐标系中,已知抛物线与直线AB相交于A,B两点,其中,.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)点P为直线AB下方抛物线上的任意一点,连接PA,PB,求面积的最大值;
(3)将该抛物线向右平移2个单位长度得到抛物线,平移后的抛物线与原抛物线相交于点C,点D为原抛物线对称轴上的一点,在平面直角坐标系中是否存在点E,使以点B,C,D,E为顶点的四边形为菱形,若存在,请直接写出点E的坐标;若不存在,请说明理由.
【答案】(1);(2)面积最大值为;(3)存在,
解:(1)∵抛物线过,
∴
∴
∴
(2)设,将点代入
∴
过点P作x轴得垂线与直线AB交于点F
设点,则
由铅垂定理可得
∴面积最大值为
(3)(3)抛物线的表达式为:y=x2+4x−1=(x+2)2−5,
则平移后的抛物线表达式为:y=x2−5,
联立上述两式并解得:,故点C(−1,−4);
设点D(−2,m)、点E(s,t),而点B、C的坐标分别为(0,−1)、(−1,−4);
①当BC为菱形的边时,
点C向右平移1个单位向上平移3个单位得到B,同样D(E)向右平移1个单位向上平移3个单位得到E(D),
即−2+1=s且m+3=t①或−2−1=s且m−3=t②,
当点D在E的下方时,则BE=BC,即s2+(t+1)2=12+32③,
当点D在E的上方时,则BD=BC,即22+(m+1)2=12+32④,
联立①③并解得:s=−1,t=2或−4(舍去−4),故点E(−1,2);
联立②④并解得:s=-3,t=-4±,故点E(-3,-4+)或(-3,-4−);
②当BC为菱形的的对角线时,
则由中点公式得:−1=s−2且−4−1=m+t⑤,
此时,BD=BE,即22+(m+1)2=s2+(t+1)2⑥,
联立⑤⑥并解得:s=1,t=−3,
故点E(1,−3),
综上,点E的坐标为:(−1,2)或或或(1,−3).
∴存在,
24.(2020上海)(12分)在平面直角坐标系xOy中,直线y=-12x+5与x轴、y轴分别交于点A、B(如图).抛物线y=ax2+bx(a≠0)经过点A.
(1)求线段AB的长;
(2)如果抛物线y=ax2+bx经过线段AB上的另一点C,且BC=5,求这条抛物线的表达式;
(3)如果抛物线y=ax2+bx的顶点D位于△AOB内,求a的取值范围.
【解答】解:(1)针对于直线y=-12x+5,
令x=0,y=5, ∴B(0,5),
令y=0,则-12x+5=0,∴x=10, ∴A(10,0),
∴AB=52+102=55;
(2)设点C(m,-12m+5),
∵B(0,5), ∴BC=m2+(-12m+5-5)2=52|m|,
∵BC=5, ∴52|m|=5,
∴m=±2,
∵点C在线段AB上, ∴m=2, ∴C(2,4),
将点A(10,0),C(2,4)代入抛物线y=ax2+bx(a≠0)中,得100a+10b=04a+2b=4,
∴a=-14b=52,
∴抛物线y=-14x2+52x;
(3)∵点A(10,0)在抛物线y=ax2+bx中,得100a+10b=0,
∴b=﹣10a,
∴抛物线的解析式为y=ax2﹣10ax=a(x﹣5)2﹣25a,
∴抛物线的顶点D坐标为(5,﹣25a),
将x=5代入y=-12x+5中,得y=-12×5+5=52,
∵顶点D位于△AOB内,
∴0<﹣25a<52,
∴-110<a<0;
25. (2020重庆B卷)如图,在平面直角坐标系中抛物线y=ax2+bx+2(a≠0)与y轴交于点C,与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),且A点坐标为(-2,0),直线BC的解析式为y=-23x+2
(1)求抛物线的解析式;
(2)过点A作AD//BC,交抛物线于点D,点E为直线BC上方抛物线上一动点,连接CE,EB,BD,DC.求四边形BECD面积的最大值及相应点E的坐标;
(3)将抛物线y=ax2+bx+2(a≠0)向左平移2个单位,已知点M为抛物线y=ax2+bx+2(a≠0)的对称轴上一动点,点N为平移后的抛物线上一动点.在(2)中,当四边形BECD的面积最大时,是否存在以A,E,M,N为顶点的四边形为平行四边形,若存在,直接写出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
提示:(1)易得B(32,0),C(0,2),又A(-2,0),
所以易求抛物线的解析式为y=-13x2+223x+2;
(2)易求AD的解析式为y=-23x-23,进而D(42,-103).CD的解析式为:y=-223x+2.则CD与x轴的交点F为(322,0).所以易求△BCD的面积为42,设E(x, -13x2+223x+2),则SBECD的面积=12×32×-13x2+223x+2--23x+2+42=-22x2+3x+42,
当x=322时,四边形BECD面积最大,其最大值为2524,此时E(322,52).
(3)存在.N的坐标为(-322,76),或(-22,52),或(722,-112).
注:抛物线y=-13x2+223x+2的顶点是(2,0),设M(2,m),N(xn,yn),又A(-2,0),E(322,52),易求平移后抛物线解析式为y=-13x2+83.
根据平行四边形对角线互相平分及中点公式.分类:
①当AM为对角线时,则xn+322=2+(-2),
解得xn=-322,代入解析式得yn=76.
所以N(-322,76),如图
对角线交点坐标为(0,116),M坐标为(2,113)
②当AE为对角线时,则xn+2=322+(-2),
解得xn=-22,代入解析式得yn=52.
所以N(-22,52),如图
对角线交点坐标为(24,54),M坐标为(2,0)
③当AN为对角线时,则xn+(-2)=2+322,
解得xn=722,代入解析式得yn=-112.
所以N(722,-112).如图
对角线交点坐标为(524,-114),M坐标为(2,-8)
23.(2020新疆生产建设兵团)(13分)如图,在平面直角坐标系中,点O为坐标原点,抛物线y=ax2+bx+c的顶点是A(1,3),将OA绕点O顺时针旋转90°后得到OB,点B恰好在抛物线上,OB与抛物线的对称轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)P是线段AC上一动点,且不与点A,C重合,过点P作平行于x轴的直线,与△OAB的边分别交于M,N两点,将△AMN以直线MN为对称轴翻折,得到△A′MN,设点P的纵坐标为m.
①当△A′MN在△OAB内部时,求m的取值范围;
②是否存在点P,使S△A′MN=56S△OA′B,若存在,求出满足条件m的值;若不存在,请说明理由.
解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c的顶点是A(1,3),
∴抛物线的解析式为y=a(x﹣1)2+3,
∴OA绕点O顺时针旋转90°后得到OB,
∴B(3,﹣1),
把B(3,﹣1)代入y=a(x﹣1)2+3可得a=﹣1,
∴抛物线的解析式为y=﹣(x﹣1)2+3,即y=﹣x2+2x+2,
(2)①如图1中,
∵B(3,﹣1),
∴直线OB的解析式为y=-13x,
∵A(1,3),
∴C(1,-13),
∵P(1,m),AP=PA′,
∴A′(1,2m﹣3),
由题意3>2m﹣3>-13,
∴3>m>43.
②∵直线OA的解析式为y=3x,直线AB的解析式为y=﹣2x+5,
∵P(1,m),
∴M(m3,m),N(5-m2,m),
∴MN=5-m2-m3=15-5m6,
∵S△A′MN=56S△OA′B,
∴12•(m﹣2m+3)•15-5m6=56×12×|2m﹣3+13|×3,
整理得m2﹣6m+9=|6m﹣8|
解得m=6+19(舍弃)或6-19,
∴满足条件的m的值为6-19.
23.(2020四川南充)(10分)某工厂计划在每个生产周期内生产并销售完某型设备,设备的生产成本为10万元/件.
(1)如图,设第x(0<x≤20)个生产周期设备售价z万元/件,z与x之间的关系用图中的函数图象表示.求z关于x的函数解析式(写出x的范围).
(2)设第x个生产周期生产并销售的设备为y件,y与x满足关系式y=5x+40(0<x≤20).在(1)的条件下,工厂第几个生产周期创造的利润最大?最大为多少万元?(利润=收入﹣成本)
【解答】解:(1)由图可知,当0<x≤12时,z=16,
当12<x≤20时,z是关于x的一次函数,设z=kx+b,
则12k+b=16,20k+b=14,
解得:k=-14,b=19,
∴z=-14x+19,
∴z关于x的函数解析式为z=16,(0<x≤12)z=-14x+19,(12<x≤20).
(2)设第x个生产周期工厂创造的利润为w万元,
①当0<x≤12时,w=(16﹣10)×(5x+40)=30x+240,
∴由一次函数的性质可知,当x=12时,w最大值=30×12+240=600(万元);
②当12<x≤20时,
w=(-14x+19﹣10)(5x+40)
=-54x2+35x+360
=-54(x﹣14)2+605,
∴当x=14时,w最大值=605(万元).
综上所述,工厂第14个生产周期创造的利润最大,最大是605万元.
25.(2020四川南充)(12分)已知二次函数图象过点A(﹣2,0),B(4,0),C(0,4).
(1)求二次函数的解析式.
(2)如图,当点P为AC的中点时,在线段PB上是否存在点M,使得∠BMC=90°?若存在,求出点M的坐标;若不存在,请说明理由.
(3)点K在抛物线上,点D为AB的中点,直线KD与直线BC的夹角为锐角θ,且tanθ=53,求点K的坐标.
【解答】解:(1)∵二次函数图象过点B(4,0),点A(﹣2,0),
∴设二次函数的解析式为y=a(x+2)(x﹣4),
∵二次函数图象过点C(0,4),
∴4=a(0+2)(0﹣4),
∴a=-12,
∴二次函数的解析式为y=-12(x+2)(x﹣4)=-12x2+x+4;
(2)存在,
理由如下:如图1,取BC中点Q,连接MQ,
∵点A(﹣2,0),B(4,0),C(0,4),点P是AC中点,点Q是BC中点,
∴P(﹣1,2),点Q(2,2),BC=(4-0)2+(0-4)2=42,
设直线BP解析式为:y=kx+b,
由题意可得:2=-k+b0=4k+b,
解得:k=-25b=85
∴直线BP的解析式为:y=-25x+85,
∵∠BMC=90° ∴点M在以BC为直径的圆上,
∴设点M(c,-25c+85),
∵点Q是Rt△BCM的中点, ∴MQ=12BC=22,
∴MQ2=8,
∴(c﹣2)2+(-25c+85-2)2=8, ∴c=4或-2429,
当c=4时,点B,点M重合,即c=4,不合题意舍去,
∴c=-2429,则点M坐标(-2429,5629),
故线段PB上存在点M(-2429,5629),使得∠BMC=90°;
(3)如图2,过点D作DE⊥BC于点E,设直线DK与BC交于点N,
∵点A(﹣2,0),B(4,0),C(0,4),点D是AB中点,
∴点D(1,0),OB=OC=4,AB=6,BD=3,∴∠OBC=45°,
∵DE⊥BC,∴∠EDB=∠EBD=45°,
∴DE=BE=BD2=322,
∵点B(4,0),C(0,4),∴直线BC解析式为:y=﹣x+4,
设点E(n,﹣n+4),∴﹣n+4=32,∴n=52,∴点E(52,32),
在Rt△DNE中,NE=DEtanθ=32253=9210,
①若DK与射线EC交于点N(m,4﹣m),
∵NE=BN﹣BE,∴9210=2(4﹣m)-322,
∴m=85,∴点N(85,125),
∴直线DK解析式为:y=4x﹣4,
联立方程组可得:y=4x-4y=-12x2+x+4,
解得:x1=2y1=4或x2=-8y2=-36,
∴点K坐标为(2,4)或(﹣8,﹣36);
②若DK与射线EB交于N(m,4﹣m),
∵NE=BE﹣BN,
∴9210=322-2(4﹣m),
∴m=175,
∴点N(175,35),
∴直线DK解析式为:y=14x-14,
联立方程组可得:y=14x-14y=-12x2+x+4,
解得:x3=3+1454y3=-1+14516或x4=3-1454y4=-1-14516,
∴点K坐标为(3+1454,-1+14516)或(3-1454,-1-14516),
综上所述:点K的坐标为(2,4)或(﹣8,﹣36)或(3+1454,-1+14516)或(3-1454,-1-14516).
25.(2020甘肃定西)通过课本上对函数的学习,我们积累了一定的经验.下表是一个函数的自变量与函数值的部分对应值,请你借鉴以往学习函数的经验,探究下列问题:
…
0
1
2
3
4
5
…
…
6
3
2
1.5
1.2
1
…
(1)当_________时,;
(2)根据表中数值描点,并画出函数图象;
(2) 观察画出的图象,写出这个函数的一条性质:____________________________________.
解:(1)3;
(2)
(3)性质写出一条即可.如:函数值随的增大而减小.
28.(2020甘肃定西)如图,在平面直角坐标系中,抛物线交轴于,两点,交轴于点,且.点是第三象限内抛物线上的一动点.
(1)求此抛物线的表达式;
(2)若,求点的坐标;
(3)连接,求面积的最大值及此时点的坐标.
解:(1)由可得点,即.
∵,∴,.
把,两点坐标代入,解得,,
∴抛物线的表达式为.
(2)∵,,∴点的纵坐标为-2,
∴.
解得,(舍).
∴
(3)设直线的表达式为(),
把代入可得,
∴直线的表达式为.
过点作轴的垂线,垂足为,交线段于点;
过点作,为垂足.
设点(),则点,
∴.
∴
∴当时,.
故点.
23.(2020辽宁抚顺)(12分)超市销售某品牌洗手液,进价为每瓶10元.在销售过程中发现,每天销售量y(瓶)与每瓶售价x(元)之间满足一次函数关系(其中10≤x≤15,且x为整数),当每瓶洗手液的售价是12元时,每天销售量为90瓶;当每瓶洗手液的售价是14元时,每天销售量为80瓶.
(1)求y与x之间的函数关系式;
(2)设超市销售该品牌洗手液每天销售利润为w元,当每瓶洗手液的售价定为多少元时,超市销售该品牌洗手液每天销售利润最大,最大利润是多少元?
解:(1)设y与x之间的函数关系式为y=kx+b(k≠0),根据题意得:
,
解得:,
∴y与x之间的函数关系为y=﹣5x+150;
(2)根据题意得:w=(x﹣10)(﹣5x+150)=﹣5(x﹣20)2+500,
∵a=﹣5<0,
∴抛物线开口向下,w有最大值,
∴当x<20时,w随着x的增大而增大,
∵10≤x≤15且x为整数,
∴当x=15时,w有最大值,
即:w=﹣5×(15﹣20)2+500=375,
答:当每瓶洗手液的售价定为15元时,超市销售该品牌洗手液每天销售利润最大,最大利润为375元.
26.(2020辽宁抚顺)(14分)如图,抛物线y=ax2﹣2x+c(a≠0)过点O(0,0)和A(6,0).点B是抛物线的顶点,点D是x轴下方抛物线上的一点,连接OB,OD.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图①,当∠BOD=30°时,求点D的坐标;
(3)如图②,在(2)的条件下,抛物线的对称轴交x轴于点C,交线段OD于点E,点F是线段OB上的动点(点F不与点O和点B重合),连接EF,将△BEF沿EF折叠,点B的对应点为点B',△EFB'与△OBE的重叠部分为△EFG,在坐标平面内是否存在一点H,使以点E,F,G,H为顶点的四边形是矩形?若存在,请直接写出点H的坐标,若不存在,请说明理由.
解:(1)把点O(0,0)和A(6,0)代入y=ax2﹣2x+c中,
得到, 解得,
∴抛物线的解析式为y=x2﹣2x.
(2)如图①中,设抛物线的对称轴交x轴于M,与OD交于点N.
∵y=x2﹣2x=(x﹣3)2﹣3,
∴顶点B(3,﹣3),M(3,0),
∴OM=3.BM=3,
∴tan∠MOB==,∴∠MOB=60°,
∵∠BOD=30°,∴∠MON=∠MOB﹣∠BOD=30°,
∴MN=OM•tam30°=,
∴N(3,﹣),
∴直线ON的解析式为y=﹣x,
由,解得或,
∴D(5,﹣).
(3)如图②﹣1中,当∠EFG=90°时,点H在第一象限,此时G,B′,O重合,由题意OF=BF,可得F(,﹣),E(3,﹣),利用平移的性质可得H(,).
如图②﹣2中,当∠EGF=90°时,点H在对称轴右侧,由题意EF=BF,可得F(2,﹣2),利用平移的性质可得H(,﹣).
如图②﹣3中当∠FGE=90°时,点H在对称轴左侧,点B′在对称轴上,由题意EF⊥BE,可得F(1,﹣),G(,﹣),利用平移的性质,可得H(,﹣).
综上所述,满足条件的点H的坐标为(,)或(,﹣)或(,﹣).
25.(2020吉林)(10分)如图,△ABC是等边三角形,AB=4cm,动点P从点A出发,以2cm/s的速度沿AB向点B匀速运动,过点P作PQ⊥AB,交折线AC﹣CB于点Q,以PQ为边作等边三角形PQD,使点A,D在PQ异侧.设点P的运动时间为x(s)(0<x<2),△PQD与△ABC重叠部分图形的面积为y(cm2).
(1)AP的长为 2x cm(用含x的代数式表示).
(2)当点D落在边BC上时,求x的值.
(3)求y关于x的函数解析式,并写出自变量x的取值范围.
解:(1)∵动点P从点A出发,以2cm/s的速度沿AB向点B匀速运动,
∴AP的长为2xcm; 故答案为:2x;
(2)当点D落在BC上时,如图1,
BP=AB﹣AP=4﹣2x,
∵PQ⊥AB, ∴∠QPA=90°,
∵△PQD等边三角形,△ABC是等边三角形,
∴∠A=∠B=∠DPQ=60°,
∴∠BPD=30°, ∴∠PDB=90°,
∴PD⊥BC, ∴△APQ≌△BDP(AAS),
∴BD=AP=2x,
∵BP=2BD ∴4﹣2x=4x, 解得x=;
(3)①如图2,当0<x≤时,
∵在Rt△APQ中,AP=2x,∠A=60°,
∴PQ=AP•tan60°=2x,
∵△PQD等边三角形,
∴S△PQD=2x•3x=3x2cm2,
所以y=3x2;
②如图3,当点Q运动到与点C重合时,
此时CP⊥AB,
所以AP=AB,即2x═2,
解得x=1,
所以当<x≤1时,如图4,设PD、QD与BC分别相交于点G、H,
∵AP=2x,∴BP=4﹣2x,AQ=2AP=4x,
∴BG=BP=2﹣x ∴PG=BG=(2﹣x),
∴S△PBG=BG•PG=(2﹣x)2,
∵AQ=2AP=4x, ∴CQ=AC﹣AQ=4﹣4x,
∴QH=CQ=(4﹣4x),
∴S△QCH=CQ•QH=(4﹣4x)2,
∵S△ABC=4×2=4,
∴S四边形PGHQ=S△ABC﹣S△PBG﹣S△QCH﹣S△APQ
=4﹣(2﹣x)2﹣(4﹣4x)2﹣×2x×2x
=﹣x2+18x﹣6,
所以y=﹣x2+18x﹣6;
③如图5,当1<x<2时,点Q运动到BC边上,
设PD与BC相交于点G,
此时PG=BP•sin60°=(4﹣2x)×=(2﹣x),
∵PB=4﹣2x,
∴BQ=2BP=2(4﹣2x)=4(2﹣x),
∴BG=BP=2﹣x, ∴QG=BQ﹣BG=3(2﹣x),
∴重叠部分的面积为:
S△PQG=PG•QG=(2﹣x)•3(2﹣x)=(2﹣x)2.
所以y=(2﹣x)2.
综上所述:y关于x的函数解析式为:
当0<x≤时,y=3x2;
当<x≤1时,y=﹣x2+18x﹣6;
当1<x<2时,y=(2﹣x)2.
26.(2020吉林)(10分)如图,在平面直角坐标系中,抛物线y=﹣x2+bx+与x轴正半轴交于点A,且点A的坐标为(3,0),过点A作垂直于x轴的直线l.P是该抛物线上的任意一点,其横坐标为m,过点P作PQ⊥l于点Q,M是直线l上的一点,其纵坐标为﹣m+.以PQ,QM为边作矩形PQMN.
(1)求b的值.
(2)当点Q与点M重合时,求m的值.
(3)当矩形PQMN是正方形,且抛物线的顶点在该正方形内部时,求m的值.
(4)当抛物线在矩形PQMN内的部分所对应的函数值y随x的增大而减小时,直接写出m的取值范围.
解:(1)把点A(3,0)代入y=﹣x2+bx+,得到0=﹣+3b+,
解得b=1.
(2)∵抛物线的解析式为y=﹣x2+x+,
∴P(m,﹣m2+m+),
∵M,Q重合, ∴﹣m+=﹣m2+m+,
解得m=0或4.
(3)由题意PQ=MQ,且抛物线的顶点在该正方形内部,
∴3﹣m=﹣m+﹣(﹣m2+m+)且﹣m+>2,得m<﹣
解得m=1﹣或1+(不合题意舍弃),
∴m=1﹣.
(4)当点P在直线l的左边,点M在点Q是下方下方时,抛物线在矩形PQMN内的部分所对应的函数值y随x的增大而减小,
则有﹣m+<﹣m2+m+,
∴m2﹣4m<0,
解得0<m<4,
观察图象可知.当0<m<3时,抛物线在矩形PQMN内的部分所对应的函数值y随x的增大而减小,如图4﹣1中,
当3<m<4时,抛物线不在矩形PQMN内部,不符合题意,
当m>4时,点M在点Q的上方,也满足条件,如图4﹣2中,
综上所述,满足条件的m的值为0<m<3或m>4.
24.(2020内蒙古呼和浩特)(12分)已知某厂以t小时/千克的速度匀速生产某种产品(生产条件要求0.1<t≤1),且每小时可获得利润60(﹣3t++1)元.
(1)某人将每小时获得的利润设为y元,发现t=1时,y=180,所以得出结论:每小时获得的利润,最少是180元,他是依据什么得出该结论的,用你所学数学知识帮他进行分析说明;
(2)若以生产该产品2小时获得利润1800元的速度进行生产,则1天(按8小时计算)可生产该产品多少千克;
(3)要使生产680千克该产品获得的利润最大,问:该厂应该选取何种生产速度?并求此最大利润.
解:(1)他是依据一次函数和反比例函数的增减性质得出结论;
令y=60(﹣3t++1),当t=1时,y=180,
∵当0.1<t≤1时,随t的增大而减小,﹣3t也随t的增大而减小,
∴﹣3t+的值随t的增大而减小,
∴y=60(﹣3t++1)随t的增大而减小,
∴当t=1时,y取最小,
∴他的结论正确.
(2)由题意得:60(﹣3t++1)×2=1800,
整理得:﹣3t2﹣14t+5=0,
解得:t1=,t2=﹣5(舍),
即以小时/千克的速度匀速生产产品,则1天(按8小时计算)可生产该产品8÷=24千克.
∴1天(按8小时计算)可生产该产品24千克;
(3)生产680千克该产品获得的利润为:y=680t×60(﹣3t++1),
整理得:y=40800(﹣3t2+t+5),
∴当t=时,y最大,且最大值为207400元.
∴该厂应该选取小时/千克的速度生产,此时最大利润为207400元.
23.(2020黑龙江龙东)(6分)如图,已知二次函数的图象经过点, ,与轴交于点.
(1)求抛物线的解析式;
(2)抛物线上是否存在点,使,若存在请直接写出点的坐标.若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)根据题意得,解得.
故抛物线的解析式为;
(2)二次函数的对称轴是,
当时,,即,
点关于对称轴的对应点,
设直线的解析式为,所以,解得.
则直线的解析式为,
设与平行的直线的解析式为,则,解得.
则与平行的直线的解析式为,
联立抛物线解析式得,
解得,(舍去).
.
综上所述,,.
26.(2020江苏连云港)(12分)在平面直角坐标系中,把与轴交点相同的二次函数图象称为“共根抛物线”.如图,抛物线的顶点为,交轴于点、(点在点左侧),交轴于点.抛物线与是“共根抛物线”,其顶点为.
(1)若抛物线经过点,求对应的函数表达式;
(2)当的值最大时,求点的坐标;
(3)设点是抛物线上的一个动点,且位于其对称轴的右侧.若与相似,求其“共根抛物线” 的顶点的坐标.
【解答】解:(1)当时,,解得或4,
,,,
由题意设抛物线的解析式为,
把代入,
,
解得,
抛物线的解析式为.
(2)抛物线与是“共根抛物线”, ,,
抛物线,的对称轴是直线,
点在直线上,
,如图1中,当,,共线时,的值最大,
此时点为直线与直线的交点,
直线的解析式为,
,
(3)由题意,,,,
,
,,
,
顶点,,
由题意,不可能是直角,
第一种情形:当时,
①如图中,当时,,
设,则,,
,,
,
,解得或(舍弃),
,.
②如图中,当时,同法可得,
,
解得或(舍弃),
,.
第二种情形:当.
①如图中,当时,,
过点作于.则,
,由图可知,,,,,
,,
,
由,可得,
,
,.
②当时,过点作于.
同法可得,,,,
,,,
由,可得,
,.
26.(2020江苏泰州)(14分)如图,二次函数,,,的图象分别为、,交轴于点,点在上,且位于轴右侧,直线与在轴左侧的交点为.
(1)若点的坐标为,的顶点坐标为,求的值;
(2)设直线与轴所夹的角为.
①当,且为的顶点时,求的值;
②若,试说明:当、、各自取不同的值时,的值不变;
(3)若,试判断点是否为的顶点?请说明理由.
【解答】解:(1)由题意,,
,
把代入得到.
(2)①如图1中,过点作轴于,过点作于.
,
,
,
,,
,
,
,
,
.
②如图2中,由题意中,
,
当时,,
解得,
,,
,
,
.
(3)如图3中,过点作轴于,过点作于,过点作交的延长线于.
设,
,
,,
,,,
,
整理得:,
,
,,,,
点是抛物线的顶点.
20.(2020四川遂宁)(9分)新学期开始时,某校九年级一班的同学为了增添教室绿色文化,打造温馨舒适的学习环境,准备到一家植物种植基地购买A、B两种花苗.据了解,购买A种花苗3盆,B种花苗5盆,则需210元;购买A种花苗4盆,B种花苗10盆,则需380元.
(1)求A、B两种花苗的单价分别是多少元?
(2)经九年级一班班委会商定,决定购买A、B两种花苗共12盆进行搭配装扮教室.种植基地销售人员为了支持本次活动,为该班同学提供以下优惠:购买几盆B种花苗,B种花苗每盆就降价几元,请你为九年级一班的同学预算一下,本次购买至少准备多少钱?最多准备多少钱?
【解答】解:(1)设A、B两种花苗的单价分别是x元和y元,则3x+5y=2104x+10y=380,解得x=20y=30,
答:A、B两种花苗的单价分别是20元和30元;
(2)设购买B花苗x盆,则购买A花苗为(12﹣x)盆,设总费用为w元,
由题意得:w=20(12﹣x)+(30﹣x)x=﹣x2+10x+240(0≤x≤12),
∵﹣1<0.故w有最大值,当x=5时,w的最大值为265,当x=12时,w的最小值为216,
21.(2020四川遂宁)(9分)阅读以下材料,并解决相应问题:
小明在课外学习时遇到这样一个问题:
定义:如果二次函数y=a1x2+b1x+c1(a1≠0,a1、b1、c1是常数)与y=a2x2+b2x+c2(a2≠0,a2、b2、c2是常数)满足a1+a2=0,b1=b2,c1+c2=0,则这两个函数互为“旋转函数”.求函数y=2x2﹣3x+1的旋转函数,小明是这样思考的,由函数y=2x2﹣3x+1可知,a1=2,b1=﹣3,c1=1,根据a1+a2=0,b1=b2,c1+c2=0,求出a2,b2,c2就能确定这个函数的旋转函数.
请思考小明的方法解决下面问题:
(1)写出函数y=x2﹣4x+3的旋转函数.
(2)若函数y=5x2+(m﹣1)x+n与y=﹣5x2﹣nx﹣3互为旋转函数,求(m+n)2020的值.
(3)已知函数y=2(x﹣1)(x+3)的图象与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,点A、B、C关于原点的对称点分别是A1、B1、C1,试求证:经过点A1、B1、C1的二次函数与y=2(x﹣1)(x+3)互为“旋转函数”.
【解答】解:(1)由y=x2﹣4x+3函数可知,a1=1,b1=﹣4,c1=3,
∵a1+a2=0,b1=b2,c1+c2=0,
∴a2=﹣1,b2=﹣4,c2=﹣3,
∴函数y=x2﹣4x+3的“旋转函数”为y=﹣x2﹣4x﹣3;
(2)∵y=5x2+(m﹣1)x+n与y=﹣5x2﹣nx﹣3互为“旋转函数”,
∴m-1=-nn-3=0,
解得:m=-2n=3,
∴(m+n)2020=(﹣2+3)2020=1.
(3)证明:当x=0时,y=2(x﹣1)(x+3))=﹣6,
∴点C的坐标为(0,﹣6).
当y=0时,2(x﹣1)(x+3)=0,
解得:x1=1,x2=﹣3,
∴点A的坐标为(1,0),点B的坐标为(﹣3,0).
∵点A,B,C关于原点的对称点分别是A1,B1,C1,
∴A1(﹣1,0),B1(3,0),C1(0,6).
设过点A1,B1,C1的二次函数解析式为y=a(x+1)(x﹣3),
将C1(0,6)代入y=a(x+1)(x﹣3),得:6=﹣3a,
解得:a=﹣2,
过点A1,B1,C1的二次函数解析式为y=﹣2(x+1)(x﹣3),即y=﹣2x2+4x+6.
∵y=2(x﹣1)(x+3)=2x2+4x﹣6,
∴a1=2,b1=4,c1=﹣6,a2=﹣2,b2=4,c2=6,
∴a1+a2=2+(﹣2)=0,b1=b2=4,c1+c2=6+(﹣6)=0,
∴经过点A1,B1,C1的二次函数与函数y=2(x﹣1)(x+3)互为“旋转函数”.
25.(2020四川遂宁)(12分)如图,抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过A(1,0),B(3,0),C(0,6)三点.
(1)求抛物线的解析式.
(2)抛物线的顶点M与对称轴l上的点N关于x轴对称,直线AN交抛物线于点D,直线BE交AD于点E,若直线BE将△ABD的面积分为1:2两部分,求点E的坐标.
(3)P为抛物线上的一动点,Q为对称轴上动点,抛物线上是否存在一点P,使A、D、P、Q为顶点的四边形为平行四边形?若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)∵抛物线y=ax2+bx+c(a≠0)的图象经过A(1,0),B(3,0),
∴设抛物线解析式为:y=a(x﹣1)(x﹣3),
∵抛物线y=a(x﹣1)(x﹣3)(a≠0)的图象经过点C(0,6),
∴6=a(0﹣1)(0﹣3),
∴a=2,
∴抛物线解析式为:y=2(x﹣1)(x﹣3)=2x2﹣8x+6;
(2)∵y=2x2﹣8x+6=2(x﹣2)2﹣2,
∴顶点M的坐标为(2,﹣2),
∵抛物线的顶点M与对称轴l上的点N关于x轴对称,
∴点N(2,2),
设直线AN解析式为:y=kx+b,
由题意可得:0=k+b2=2k+b,
解得:k=2b=-2,
∴直线AN解析式为:y=2x﹣2,
联立方程组得:y=2x-2y=2x2-8x+6,
解得:x1=1y1=0,x2=4y2=6,
∴点D(4,6),
∴S△ABD=12×2×6=6,
设点E(m,2m﹣2),
∵直线BE将△ABD的面积分为1:2两部分,
∴S△ABE=13S△ABD=2或S△ABE=23S△ABD=4,
∴12×2×(2m﹣2)=2或12×2×(2m﹣2)=4,
∴m=2或3,
∴点E(2,2)或(3,4);
(3)若AD为平行四边形的边,
∵以A、D、P、Q为顶点的四边形为平行四边形,
∴AD=PQ,
∴xD﹣xA=xP﹣xQ或xD﹣xA=xQ﹣xP,
∴xP=4﹣1+2=5或xP=2﹣4+1=﹣1,
∴点P坐标为(5,16)或(﹣1,16);
若AD为平行四边形的对角线,
∵以A、D、P、Q为顶点的四边形为平行四边形,
∴AD与PQ互相平分,
∴xA+xD2=xP+xQ2,
∴xP=3,
∴点P坐标为(3,0),
综上所述:当点P坐标为(5,16)或(﹣1,16)或(3,0)时,使A、D、P、Q为顶点的四边形为平行四边形.
25.(2020山东枣庄)(10分)如图,抛物线交轴于,两点,与轴交于点,,.为线段上的一个动点,过点作轴,交抛物线于点,交于点.
(1)求抛物线的表达式;
(2)过点作,垂足为点.设点的坐标为,请用含的代数式表示线段的长,并求出当为何值时有最大值,最大值是多少?
(3)试探究点在运动过程中,是否存在这样的点,使得以,,为顶点的三角形是等腰三角形.若存在,请求出此时点的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)将点、的坐标代入抛物线表达式得,解得,
故抛物线的表达式为:;
(2)由抛物线的表达式知,点,
由点、的坐标得,直线的表达式为:;
设点,则点,点,
,
,故,
,
,
,故当时,有最大值为;
(3)存在,理由:
点、的坐标分别为、,则,
①当时,过点作轴于点,
则,即,
解得:(舍去负值),
故点,;
②当时,则,
在中,由勾股定理得:,解得:或0(舍去,
故点;
③当时,则,解得:(舍去);
综上,点的坐标为或,.
24.(2020湖南岳阳)(10分)(2020•岳阳)如图1所示,在平面直角坐标系中,抛物线F1:y=a(x-25)2+6415与x轴交于点A(-65,0)和点B,与y轴交于点C.
(1)求抛物线F1的表达式;
(2)如图2,将抛物线F1先向左平移1个单位,再向下平移3个单位,得到抛物线F2,若抛物线F1与抛物线F2相交于点D,连接BD,CD,BC.
①求点D的坐标;
②判断△BCD的形状,并说明理由;
(3)在(2)的条件下,抛物线F2上是否存在点P,使得△BDP为等腰直角三角形,若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)把点A(-65,0)代入抛物线F1:y=a(x-25)2+6415中得:
0=a(-65-25)2+6415,
解得:a=-53,
∴抛物线F1:y=-53(x-25)2+6415;
(2)①由平移得:抛物线F2:y=-53(x-25+1)2+6415-3,
∴y=-53(x+35)2+1915,
∴53(x+35)2+1915=-53(x-25)2+6415,
-103x=103,
解得:x=﹣1,
∴D(﹣1,1);
②当x=0时,y=-53×425+6415=4,
∴C(0,4),
当y=0时,-53(x-25)2+6415=0,
解得:x=-65或2,
∴B(2,0),
∵D(﹣1,1),
∴BD2=(2+1)2+(1﹣0)2=10,
CD2=(0+1)2+(4﹣1)2=10,
BC2=22+42=20,
∴BD2+CD2=BC2且BD=CD,
∴△BDC是等腰直角三角形;
(3)存在,
设P[m,-53(m+35)2+1915],
∵B(2,0),D(﹣1,1),
∴BD2=(2+1)2+12=10,PB2=(m-2)2+[-53(m+35)2+1915]2,PD2=(m+1)2+[-53(m+35)2+1915-1]2,
分三种情况:
①当∠DBP=90°时,BD2+PB2=PD2,
即10+(m﹣2)2+[-53(m+35)2+1915]2=(m+1)2+[-53(m+35)2+1915-1]2,
解得:m=﹣4或1,
当m=﹣4时,BD=10,PB=36+324=610,即△BDP不是等腰直角三角形,不符合题意,
当m=1时,BD=10,PB=1+9=10,
∴BD=PB,即△BDP是等腰直角三角形,符合题意,
∴P(1,﹣3);
②当∠BDP=90°时,BD2+PD2=PB2,
即10+[-53(m+35)2+1915-1]2=(m﹣2)2+[-53(m+35)2+1915]2,
解得:m=﹣1(舍)或﹣2,
当m=﹣2时,BD=10,PD=1+9=10,
∴BD=PD,即此时△BDP为等腰直角三角形,
∴P(﹣2,﹣2);
③当∠BPD=90°时,且BP=DP,有BD2=PD2+PB2,如图3,
当△BDP为等腰直角三角形时,点P1和P2不在抛物线上,此种情况不存在这样的点P;
综上,点P的坐标(1,﹣3)或(﹣2,﹣2).
26.(2020广西南宁)(10分)如图1,在平面直角坐标系中,直线l1:y=x+1与直线l2:x=﹣2相交于点D,点A是直线l2上的动点,过点A作AB⊥l1于点B,点C的坐标为(0,3),连接AC,BC.设点A的纵坐标为t,△ABC的面积为s.
(1)当t=2时,请直接写出点B的坐标;
(2)s关于t的函数解析式为s=,其图象如图2所示,结合图1、2的信息,求出a与b的值;
(3)在l2上是否存在点A,使得△ABC是直角三角形?若存在,请求出此时点A的坐标和△ABC的面积;若不存在,请说明理由.
【分析】(1)先根据t=2可得点A(﹣2,2),因为B在直线l1上,所以设B(x,x+1),利用y=0代入y=x+1可得G点的坐标,在Rt△ABG中,利用勾股定理列方程可得点B的坐标;
(2)先把(7,4)代入s=中计算得b的值,计算在﹣1<t<5范围内图象上一个点的坐标值:当t=2时,根据(1)中的数据可计算此时s=,可得坐标(2,),代入s=a(t+1)(t﹣5)中可得a的值;
(3)存在,设B(x,x+1),分两种情况:①当∠CAB=90°时,如图4,②当∠ACB=90°时,如图5和图6,分别根据两点的距离公式和勾股定理列方程可解答.
【解答】解:(1)如图1,连接AG,
当t=2时,A(﹣2,2),
设B(x,x+1),
在y=x+1中,当x=0时,y=1,
∴G(0,1),
∵AB⊥l1,
∴∠ABG=90°,
∴AB2+BG2=AG2,
即(x+2)2+(x+1﹣2)2+x2+(x+1﹣1)2=(﹣2)2+(2﹣1)2,
解得:x1=0(舍),x2=﹣,
∴B(﹣,);
(2)如图2可知:当t=7时,s=4,
把(7,4)代入s=中得:+7b﹣=4,
解得:b=﹣1,
如图3,过B作BH∥y轴,交AC于H,
由(1)知:当t=2时,A(﹣2,2),B(﹣,),
∵C(0,3),
设AC的解析式为:y=kx+b,
则,解得,
∴AC的解析式为:y=x+3,
∴H(﹣,),
∴BH=﹣=,
∴s===,
把(2,)代入s=a(t+1)(t﹣5)得:a(2+1)(2﹣5)=,
解得:a=﹣;
(3)存在,设B(x,x+1),
分两种情况:
①当∠CAB=90°时,如图4,
∵AB⊥l1,
∴AC∥l1,
∵l1:y=x+1,C(0,3),
∴AC:y=x+3,
∴A(﹣2,1),
∵D(﹣2,﹣1),
在Rt△ABD中,AB2+BD2=AD2,
即(x+2)2+(x+1﹣1)2+(x+2)2+(x+1+1)2=22,
解得:x1=﹣1,x2=﹣2(舍),
∴B(﹣1,0),即B在x轴上,
∴AB==,AC==2,
∴S△ABC===2;
②当∠ACB=90°时,如图5,
∵∠ABD=90°,∠ADB=45°,
∴△ABD是等腰直角三角形,
∴AB=BD,
∵A(﹣2,t),D(﹣2,﹣1),
∴(x+2)2+(x+1﹣t)2=(x+2)2+(x+1+1)2,
(x+1﹣t)2=(x+2)2,
x+1﹣t=x+2或x+1﹣t=﹣x﹣2,
解得:t=﹣1(舍)或t=2x+3,
Rt△ACB中,AC2+BC2=AB2,
即(﹣2)2+(t﹣3)2+x2+(x+1﹣3)2=(x+2)2+(x+1﹣t)2,
把t=2x+3代入得:x2﹣3x=0,
解得:x=0或3,
当x=3时,如图5,则t=2×3+3=9,
∴A(﹣2,9),B(3,4),
∴AC==2,BC==,
∴S△ABC===10;
当t=0时,如图6,
此时,A(﹣2,3),AC=2,BC=2,
∴S△ABC===2.
26.(12分)(2020•玉林)如图,已知抛物线:y1=﹣x2﹣2x+3与x轴交于A,B两点(A在B的左侧),与y轴交于点C.
(1)直接写出点A,B,C的坐标;
(2)将抛物线y1经过向右与向下平移,使得到的抛物线y2与x轴交于B,B'两点(B'在B的右侧),顶点D的对应点为点D',若∠BD'B'=90°,求点B'的坐标及抛物线y2的解析式;
(3)在(2)的条件下,若点Q在x轴上,则在抛物线y1或y2上是否存在点P,使以B′,C,Q,P为顶点的四边形是平行四边形?如果存在,求出所有符合条件的点P的坐标;如果不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)对于y1=﹣x2﹣2x+3,令y1=0,得到﹣x2﹣2x+3=0,解得x=﹣3或1,
∴A(﹣3,0),B(1,0),
令x=0,得到y=3,
∴C(0,3).
(2)设平移后的抛物线的解析式为y=﹣(x﹣a)2+b,
如图1中,过点D′作D′H⊥OB′于H.,连接BD′,B′D′.
∵D′是抛物线的顶点,
∴D′B=D′B′,D′(a,b),
∵∠BD′B′=90°,D′H⊥BB′,
∴BH=HB′,
∴D′H=BH=HB′=b,
∴a=1+b,
又∵y=﹣(x﹣a)2+b,经过B(1,0),
∴b=(1﹣a)2,
解得a=2或1(不合题意舍弃),b=1,
∴B′(3,0),y2=﹣(x﹣2)2+1=﹣x2+4x﹣3.
(3)如图2中,
观察图象可知,当点P的纵坐标为3或﹣3时,存在满足条件的平行四边形.
对于y1=﹣x2﹣2x+3,令y=3,x2+2x=0,解得x=0或﹣2,可得P1(﹣2,3),
令y=﹣3,则x2+2x﹣6=0,解得x=﹣1±7,可得P2(﹣1-7,﹣3),P3(﹣1+7,﹣3),
对于y2=﹣x2+4x﹣3,令y=3,方程无解,
令y=﹣3,则x2﹣4x=0,解得x=0或4,可得P4(0,﹣3),P5(4,﹣3),
综上所述,满足条件的点P的坐标为(﹣2,3)或(﹣1-7,﹣3)或(﹣1+7,﹣3)或(0,﹣3)或(4,﹣3).
25.(10分)(2020•常德)如图,已知抛物线y=ax2过点A(﹣3,94).
(1)求抛物线的解析式;
(2)已知直线l过点A,M(32,0)且与抛物线交于另一点B,与y轴交于点C,求证:MC2=MA•MB;
(3)若点P,D分别是抛物线与直线l上的动点,以OC为一边且顶点为O,C,P,D的四边形是平行四边形,求所有符合条件的P点坐标.
【解答】解:(1)把点A(﹣3,94)代入y=ax2,
得到94=9a,∴a=14,
∴抛物线的解析式为y=14x2.
(2)设直线l的解析式为y=kx+b,则有94=-3k+b0=32k+b,解得k=-12b=34,
∴直线l的解析式为y=-12x+34,
令x=0,得到y=34, ∴C(0,34),
由y=14x2y=-12x+34,解得x=1y=14或x=-3y=94,∴B(1,14),
如图1中,过点A作AA1⊥x轴于A1,过B作BB1⊥x轴于B1,则BB1∥OC∥AA1,
∴BMMC=MB1MO=32-132=13,MCMA=MOMA1=3232-(-3)=13,
∴BMMC=MCMA,
即MC2=MA•MB.
(3)如图2中,设P(t,14t2)
∵OC为一边且顶点为O,C,P,D的四边形是平行四边形,
∴PD∥OC,PD=OC,∴D(t,-12t+34),
∴|14t2﹣(-12t+34)|=34,
整理得:t2+2t﹣6=0或t2+2t=0,
解得t=﹣1-7或﹣1+7或﹣2或0(舍弃),
∴P(﹣1-7,2+72)或(﹣1+7,2-72)或(﹣2,1).
28.(10分)(2020•徐州)如图,在平面直角坐标系中,函数y=﹣ax2+2ax+3a(a>0)的图象交x轴于点A、B,交y轴于点C,它的对称轴交x轴于点E.过点C作CD∥x轴交抛物线于点D,连接DE并延长交y轴于点F,交抛物线于点G.直线AF交CD于点H,交抛物线于点K,连接HE、GK.
(1)点E的坐标为: (1,0) ;
(2)当△HEF是直角三角形时,求a的值;
(3)HE与GK有怎样的位置关系?请说明理由.
【解答】解:(1)对于抛物线y=﹣ax2+2ax+3a,对称轴x=-2a-2a=1,
∴E(1,0),
故答案为(1,0).
(2)如图,连接EC.
对于抛物线y=﹣ax2+2ax+3a,令x=0,得到y=3a,
令y=0,﹣ax2+2ax+3a=0,解得x=﹣1或3,
∴A(﹣1,0),B(3,0),C(0,3a),
∵C,D关于对称轴对称,
∴D(2,3a),CD=2,EC=DE,
当∠HEF=90°时,
∵ED=EC,
∴∠ECD=∠EDC,
∵∠DCF=90°,
∴∠CFD+∠EDC=90°,∠ECF+∠ECD=90°,
∴∠ECF=∠EFC,∴EC=EF=DE,
∵EA∥DH,
∴FA=AH,∴AE=12DH,∵AE=2,∴DH=4,∵HE⊥DFEF=ED,∴FH=DH=4,
在Rt△CFH中,则有42=22+(6a)2,
解得a=33或-33(不符合题意舍弃),
∴a=33.
当∠HFE=90°时,∵OA=OE,FO⊥AE,∴FA=FE,
∴OF=OA=OE=1,∴3a=1,
∴a=13,
综上所述,满足条件的a的值为33或13.
(3)结论:EH∥GK.
理由:由题意A(﹣1,0),F(0,﹣3a),D(2,3a),H(﹣2,3a),E(1,0),
∴直线AF的解析式y=﹣3ax﹣3a,直线DF的解析式为y=3ax﹣3a,
由y=-3ax-3ay=-ax2+2ax+3a,解得x=-1y=0或x=6y=-21a,
∴K(6,﹣21a),
由y=3ax-3ay=-ax2+2ax+3a,解得x=2y=3a或x=-3y=-12a,
∴G(﹣3,﹣12a),
∴直线HE的解析式为y=﹣ax+a,直线GK的解析式为y=﹣ax﹣15a,
∵k相同,∴HE∥GK.
24.(2020贵州遵义)(14分)如图,抛物线y=ax2+94x+c经过点A(﹣1,0)和点C(0,3)与x轴的另一交点为点B,点M是直线BC上一动点,过点M作MP∥y轴,交抛物线于点P.
(1)求该抛物线的解析式;
(2)在抛物线上是否存在一点Q,使得△QCO是等边三角形?若存在,求出点Q的坐标;若不存在,请说明理由;
(3)以M为圆心,MP为半径作⊙M,当⊙M与坐标轴相切时,求出⊙M的半径.
【解答】解:(1)把点A(﹣1,0)和点C (0,3)代入y=ax2+94x+c得:0=a-94+c3=c,
解得:a=-34c=3,
∴抛物线的解析式为:y=-34x2+94x+3;
(2)不存在,理由如下:
①当点Q在y轴右边时,如图1所示:
假设△QCO为等边三角形,
过点Q作QH⊥OC于H,
∵点C (0,3),
∴OC=3,
则OH=12OC=32,tan60°=QHOH,
∴QH=OH•tan60°=32×3=332,
∴Q(332,32),
把x=332代入y=-34x2+94x+3,
得:y=2738-3316≠32,
∴假设不成立,
∴当点Q在y轴右边时,不存在△QCO为等边三角形;
②当点Q在y轴的左边时,如图2所示:
假设△QCO为等边三角形,
过点Q作QT⊥OC于T,
∵点C (0,3),
∴OC=3,
则OT=12OC=32,tan60°=QTOT,
∴QT=OT•tan60°=32×3=332,
∴Q(-332,32),
把x=-332代入y=-34x2+94x+3,
得:y=-2738-3316≠32,
∴假设不成立,
∴当点Q在y轴左边时,不存在△QCO为等边三角形;
综上所述,在抛物线上不存在一点Q,使得△QCO是等边三角形;
(3)令-34x2+94x+3=0,
解得:x1=﹣1,x2=4,
∴B(4,0),
设BC直线的解析式为:y=kx+b,
把B、C的坐标代入则0=4k+b3=b,
解得:k=-34b=3,
∴BC直线的解析式为:y=-34x+3,
当M在线段BC上,⊙M与x轴相切时,如图3所示:
延长PM交AB于点D,
则点D为⊙M与x轴的切点,即PM=MD,
设P(x,-34x2+94x+3),M(x,-34x+3),
则PD=-34x2+94x+3,MD=-34x+3,
∴(-34x2+94x+3)﹣(-34x+3)=-34x+3,
解得:x1=1,x2=4(不合题意舍去),
∴⊙M的半径为:MD=-34+3=94;
当M在线段BC上,⊙M与y轴相切时,如图4所示:
延长PM交AB于点D,过点M作ME⊥y轴于E,
则点E为⊙M与y轴的切点,即PM=ME,PD﹣MD=EM=x,
设P(x,-34x2+94x+3),M(x,-34x+3),
则PD=-34x2+94x+3,MD=-34x+3,
∴(-34x2+94x+3)﹣(-34x+3)=x,
解得:x1=83,x2=0(不合题意舍去),
∴⊙M的半径为:EM=83;
当M在BC延长线,⊙M与x轴相切时,如图5所示:
点P与A重合,
∴M的横坐标为﹣1,
∴⊙M的半径为:M的纵坐标的值,
即:-34×(﹣1)+3=154;
当M在CB延长线,⊙M与y轴相切时,如图6所示:
延长PD交x轴于D,过点M作ME⊥y轴于E,
则点E为⊙M与y轴的切点,即PM=ME,PD﹣MD=EM=x,
设P(x,-34x2+94x+3),M(x,-34x+3),
则PD=34x2-94x﹣3,MD=34x﹣3,
∴(34x2-94x﹣3)﹣(34x﹣3)=x,
解得:x1=163,x2=0(不合题意舍去),
∴⊙M的半径为:EM=163;
综上所述,⊙M的半径为94或83或154或163.
23.(10分)(2020•荆门)2020年是决战决胜扶贫攻坚和全面建成小康社会的收官之年,荆门市政府加大各部门和单位对口扶贫力度.某单位的帮扶对象种植的农产品在某月(按30天计)的第x天(x为正整数)的销售价格p(元/千克)关于x的函数关系式为p=25x+4(0<x≤20)-15x+12(20<x≤30),销售量y(千克)与x之间的关系如图所示.
(1)求y与x之间的函数关系式,并写出x的取值范围;
(2)当月第几天,该农产品的销售额最大,最大销售额是多少?(销售额=销售量×销售价格)
【解答】解:(1)当0<x≤20时,设y与x的函数关系式为y=ax+b,
b=8020a+b=40,
解得,a=-2b=80,
即当0<x≤20时,y与x的函数关系式为y=﹣2x+80,
当20<x≤30时,设y与x的函数关系式为y=mx+n,
20m+n=4030m+n=80,
解得,m=4n=-40,
即当20<x≤30时,y与x的函数关系式为y=4x﹣40,
由上可得,y与x的函数关系式为y=-2x+80(0<x≤20)4x-40(20<x≤30);
(2)设当月第x天的销售额为w元,
当0<x≤20时,w=(25x+4)×(﹣2x+80)=-45(x﹣15)2+500,
∴当x=15时,w取得最大值,此时w=500,
当20<x≤30时,w=(-15x+12)×(4x﹣40)=-45(x﹣35)2+500,
∴当x=30时,w取得最大值,此时w=480,
由上可得,当x=15时,w取得最大值,此时w=500,
答:当月第15天,该农产品的销售额最大,最大销售额是500元.
24.(12分)(2020•荆门)如图,抛物线L:y=12x2-54x﹣3与x轴正半轴交于点A,与y轴交于点B.
(1)求直线AB的解析式及抛物线顶点坐标;
(2)如图1,点P为第四象限且在对称轴右侧抛物线上一动点,过点P作PC⊥x轴,垂足为C,PC交AB于点D,求PD+BD的最大值,并求出此时点P的坐标;
(3)如图2,将抛物线L:y=12x2-54x﹣3向右平移得到抛物线L',直线AB与抛物线L'交于M,N两点,若点A是线段MN的中点,求抛物线L'的解析式.
【解答】解:(1)∵抛物线L:y=12x2-54x﹣3与x轴正半轴交于点A,与y轴交于点B,
∴点A(4,0),点B(0,﹣3),
设直线AB解析式为:y=kx﹣3,
∴0=4k﹣3,
∴k=34,
∴直线AB解析式为:y=34x﹣3,
∵y=12x2-54x﹣3=12(x-54)2-12132,
∴抛物线顶点坐标为(54,-12132);
(2)∵点A(4,0),点B(0,﹣3),
∴OA=4,OB=3,
∴AB=OA2+OB2=16+9=5,
设点P(x,12x2-54x﹣3)(54<x<4),则点D(x,34x﹣3),
∴BD=(x-0)2+(34x-3+3)2=54x,
PD=(34x﹣3)﹣(12x2-54x﹣3)=-12x2+2x,
∴PD+BD=-12x2+2x+54x=-12(x-134)2+16932,
∵54<x<4,-12<0,
∴当x=134时,PD+BD有最大值为16932,
此时,点P(134,-5732);
(3)设平移后的抛物线L'解析式为y=12(x﹣m)2-12132,
联立方程组可得:y=34x-3y=12(x-m)2-12132,
∴x2﹣2(m+34)x+m2-2516=0,
设点M(x1,y1),点N(x2,y2),
∵直线AB与抛物线L'交于M,N两点,
∴x1,x2是方程x2﹣2(m+34)x+m2-2516=0的两根,
∴x1+x2=2(m+34),
∵点A是MN的中点,
∴x1+x2=8,
∴2(m+34)=8,
∴m=134,
∴平移后的抛物线L'解析式为y=12(x-134)2-12132=12x2-134x+32.
25.(13分)(2020•烟台)如图,抛物线y=ax2+bx+2与x轴交于A,B两点,且OA=2OB,与y轴交于点C,连接BC,抛物线对称轴为直线x=12,D为第一象限内抛物线上一动点,过点D作DE⊥OA于点E,与AC交于点F,设点D的横坐标为m.
(1)求抛物线的表达式;
(2)当线段DF的长度最大时,求D点的坐标;
(3)抛物线上是否存在点D,使得以点O,D,E为顶点的三角形与△BOC相似?若存在,求出m的值;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)设OB=t,则OA=2t,则点A、B的坐标分别为(2t,0)、(﹣t,0),
则x=12=12(2t﹣t),解得:t=1,
故点A、B的坐标分别为(2,0)、(﹣1,0),
则抛物线的表达式为:y=a(x﹣2)(x+1)=ax2+bx+2,
解得:a=﹣1,
故抛物线的表达式为:y=﹣x2+x+2;
(2)对于y=﹣x2+x+2,令x=0,则y=2,故点C(0,2),
由点A、C的坐标得,直线AC的表达式为:y=﹣x+2,
设点D的横坐标为m,则点D(m,﹣m2+m+2),则点F(m,﹣m+2),
则DF=﹣m2+m+2﹣(﹣m+2)=﹣m2+2m,
∵﹣1<0,故DF有最大值,此时m=1,点D(1,2);
(3)存在,理由:
点D(m,﹣m2+m+2)(m>0),则OD=m,DE=﹣m2+m+2,
以点O,D,E为顶点的三角形与△BOC相似,
则DEOE=OBOC或OCOB,即DEOE=2或12,即-m2+m+2m=2或12,
解得:m=1或﹣2(舍去)或1+334或1-334(舍去),
故m=1或1+334.
23.(2020山西)(13分)综合与探究
如图,抛物线y=x2﹣x﹣3与x轴交于A,B两点(点A在点B的左侧),与y轴交于点C.直线l与抛物线交于A,D两点,与y轴交于点E,点D的坐标为(4,﹣3).
(1)请直接写出A,B两点的坐标及直线l的函数表达式;
(2)若点P是抛物线上的点,点P的横坐标为m(m≥0),过点P作PM⊥x轴,垂足为M.PM与直线l交于点N,当点N是线段PM的三等分点时,求点P的坐标;
(3)若点Q是y轴上的点,且∠ADQ=45°,求点Q的坐标.
【分析】(1)令y=0,便可由抛物线的解析式求得A、B点坐标,用待定系数法求得直线AD的解析式;
(2)设P(m,m2﹣m﹣3),用m表示N点坐标,分两种情况:PM=3MN;PM=3PN.分别列出m的方程进行解答便可;
(3)分两种情况,Q点在y轴正半轴上时;Q点在y轴负半轴上时.分别解决问题.
【解答】解:(1)令y=0,得y=x2﹣x﹣3=0,
解得,x=﹣2,或x=6,
∴A(﹣2,0),B(6,0),
设直线l的解析式为y=kx+b(k≠0),则
,
解得,,
∴直线l的解析式为;
(2)如图1,根据题意可知,点P与点N的坐标分别为
P(m,m2﹣m﹣3),N(m,m﹣1),
∴PM=﹣m2+m+3,MN=m+1,NP=﹣m2+m+2,
分两种情况:
①当PM=3MN时,得﹣m2+m+3=3(m+1),
解得,m=0,或m=﹣2(舍),
∴P(0,﹣3);
②当PM=3NP时,得﹣m2+m+3=3(﹣m2+m+2),
解得,m=3,或m=﹣2(舍),
∴P(3,﹣);
∴当点N是线段PM的三等分点时,点P的坐标为(3,﹣)或(0,﹣3);
(3)∵直线l:与y轴于点E,
∴点E的坐标为(0,﹣1),
分再种情况:①如图2,当点Q在y轴的正半轴上时,记为点Q1,
过Q1作Q1H⊥AD于点H,则∠Q1HE=∠AOE=90°,
∵∠Q1EH=∠AEO,
∴△Q1EH∽△AEO,
∴,即
∴Q1H=2HE,
∵∠Q1DH=45°,∠Q1HD=90°,
∴Q1H=DH,
∴DH=2EH,
∴HE=ED,
连接CD,
∵C(0,﹣3),D(4,﹣3),
∴CD⊥y轴,
∴ED=,
∴,,
∴,
∴Q1O=Q1E﹣OE=9,
∴Q1(0,9);
②如图3,当点Q在y轴的负半轴上时,记为点Q2,过Q2作Q2G⊥AD于G,则∠Q2GE=∠AOE=90°,
∵∠Q2EG=∠AEO,
∴△Q2GE∽△AOE,
∴,即,
∴Q2G=2EG,
∵∠Q2DG=45°,∠Q2GD=90°,
∴∠DQ2G=∠Q2DG=45°,
∴DG=Q2G=2EG,
∴ED=EG+DG=3EG,
由①可知,ED=2,
∴3EG=2,
∴,
∴,
∴,
∴,
,
综上,点Q的坐标为(0,9)或(0,﹣).
25.(2020东莞)已知抛物线的图象与轴相交于点和点,与轴交于点,图象的对称轴为直线.连接,有一动点在线段上运动,过点作轴的垂线,交抛物线于点,交轴于点.设点的横坐标为.
(1)求的长度;
(2)连接、,当的面积最大时,求点的坐标;
(3)当为何值时,与相似.
解:(1)∵对称轴,
∴,
∴
当时,,解得,,
即,,
∴.
(2)经过点和的直线关系式为,
∴点的坐标为.
在抛物线上的点的坐标为,
∴,
∴
,
当时,的最大值是,
∴点的坐标为,即
(3)连,
情况一:如图,当时,,
当时,,解得,,
∴点的横坐标为-2,即点的横坐标为-2,
∴
情况二:∵点和,
∴,即.
如图,当时,
,,
即为等腰直角三角形,
过点作,即点为等腰的中线,
∴,
,
∴,即,
解得,(舍去)
综述所述,当或-2时,与相似.
26.(2020四川自贡)(14分)在平面直角坐标系中,抛物线y=ax2+bx+3与x轴交于点A(﹣3,0)、B(1,0),交y轴于点N,点M为抛物线的顶点,对称轴与x轴交于点C.
(1)求抛物线的解析式;
(2)如图1,连接AM,点E是线段AM上方抛物线上一动点,EF⊥AM于点F,过点E作EH⊥x轴于点H,交AM于点D.点P是y轴上一动点,当EF取最大值时:
①求PD+PC的最小值;
②如图2,Q点为y轴上一动点,请直接写出DQ+14OQ的最小值.
【解答】解:(1)抛物线的表达式为:y=a(x+3)(x﹣1)=a(x2+2x﹣3)=ax2+2ax﹣3a,
即﹣3a=3,解得:a=﹣1,
故抛物线的表达式为:y=﹣x2﹣2x+3;
(2)由抛物线的表达式得,点M(﹣1,4),点N(0,3),
则tan∠MAC=MCAC=2,
则设直线AM的表达式为:y=2x+b,
将点A的坐标代入上式并解得:b=6,
故直线AM的表达式为:y=2x+6,
∵∠EFD=∠DHA=90°,∠EDF=∠ADH,
∴∠MAC=∠DEF,则tan∠DEF=2,则cos∠DEF=55,
设点E(x,﹣x2﹣2x+3),则点D(x,2x+6),
则FE=EDcos∠DEF=(﹣x2﹣2x+3﹣2x﹣6)×55=55(﹣x2﹣4x﹣3),
∵-55<0,故EF有最大值,此时x=﹣2,故点D(﹣2,2);
①点C(﹣1,0)关于y轴的对称点为点B(1,0),连接BD交y轴于点P,则点P为所求点,
PD+PC=PD+PB=DB为最小,
则BD=(1+2)2+(0-2)2=13;
②过点O作直线OK,使sin∠NOK=14,过点D作DK⊥OK于点K,交y轴于点Q,则点Q为所求点,
DQ+14OQ=DQ+QK=DK为最小值,
则直线OK的表达式为:y=15x,
∵DK⊥OK,故设直线DK的表达式为:y=-115x+b,
将点D的坐标代入上式并解得:b=2-215,
则直线DK的表达式为:y=-115x+2-215,
故点Q(0,2-215),
由直线KD的表达式知,QD与x负半轴的夹角(设为α)的正切值为115,则cosα=154,
则DQ=xQ-xDcosα=2154=815,而14OQ=14(2-215),
则DQ+14OQ为最小值=815+14(2-215)=15+12.
28.(2020青海)(12分)如图1(注:与图2完全相同)所示,抛物线y=﹣+bx+c经过B、D两点,与x轴的另一个交点为A,与y轴相交于点C.
(1)求抛物线的解析式.
(2)设抛物线的顶点为M,求四边形ABMC的面积.(请在图1中探索)
(3)设点Q在y轴上,点P在抛物线上.要使以点A、B、P、Q为顶点的四边形是平行四边形,求所有满足条件的点P的坐标.(请在图2中探索)
解:(1)把B(3,0)和D(﹣2,﹣)代入抛物线的解析式得,
, 解得,,
∴抛物线的解析式为:;
(2)令x=0,得=,
∴,
令y=0,得=0, 解得,x=﹣1,或x=3,
∴A(﹣1,0),
∵=,
∴M(1,2),
∴S四边形ABMC=S△AOC+S△COM+S△MOB
=
=;
(3)设Q(0,n),
①当AB为平行四边形的边时,有AB∥PQ,AB=PQ,
a).Q点在P点左边时,则Q(﹣4,n),
把Q(﹣4,n)代入,得n=,
∴P(﹣4,﹣);
②Q点在P点右边时,则Q(4,n),
把Q(4,n)代入,得 n=,
∴P(4,﹣);
③当AB为平行四边形的对角线时,如图2,AB与PQ交于点E,
则E(1,0),
∵PE=QE,
∴P(2,﹣n),
把P(2,﹣n)代入,得
﹣n=,∴n=﹣,∴P(2,).
综上,满足条件的P点坐标为:(﹣4,﹣)或(4,﹣)或(2,).
24.(2020山东滨州)(13分)某水果商店销售一种进价为40元千克的优质水果,若售价为50元千克,则一个月可售出500千克;若售价在50元千克的基础上每涨价1元,则月销售量就减少10千克.
(1)当售价为55元千克时,每月销售水果多少千克?
(2)当月利润为8750元时,每千克水果售价为多少元?
(3)当每千克水果售价为多少元时,获得的月利润最大?
【解答】解:(1)当售价为55元千克时,每月销售水果千克;
(2)设每千克水果售价为元,
由题意可得:,
解得:,,
答:每千克水果售价为65元或75元;
(3)设每千克水果售价为元,获得的月利润为元,
由题意可得:,
当时,有最大值为9000元,
答:当每千克水果售价为70元时,获得的月利润最大值为9000元.
26.(2020山东滨州)(14分)如图,抛物线的顶点为,与轴交于点,点为其对称轴上的一个定点.
(1)求这条抛物线的函数解析式;
(2)已知直线是过点且垂直于轴的定直线,若抛物线上的任意一点到直线的距离为,求证:;
(3)已知坐标平面内的点,请在抛物线上找一点,使的周长最小,并求此时周长的最小值及点的坐标.
【解答】(1)解:由题意抛物线的顶点,可以假设抛物线的解析式为,
抛物线经过,
,
,
抛物线的解析式为.
(2)证明:,
,
,
,
,
,
,,
,
.
(3)如图,过点作直线于,过点作直线于.
的周长,是定值,
的值最小时,的周长最小,
,
,
根据垂线段最短可知,当,,共线时,的值最小,此时点与重合,点在线段上,
的最小值为6,
的周长的最小值为,此时.
26.(2020四川眉山)(12分)如图1,抛物线y=﹣x2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,已知点B坐标为(3,0),点C坐标为(0,3).
(1)求抛物线的表达式;
(2)点P为直线BC上方抛物线上的一个动点,当△PBC的面积最大时,求点P的坐标;
(3)如图2,点M为该抛物线的顶点,直线MD⊥x轴于点D,在直线MD上是否存在点N,使点N到直线MC的距离等于点N到点A的距离?若存在,求出点N的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)∵点B(3,0),点C(0,3)在抛物线y=﹣x2+bx+c图象上,
∴, 解得:,
∴抛物线解析式为:y=﹣x2+2x+3;
(2)∵点B(3,0),点C(0,3),
∴直线BC解析式为:y=﹣x+3,
如图,过点P作PH⊥x轴于H,交BC于点G,
设点P(m,﹣m2+2m+3),则点G(m,﹣m+3),
∴PG=(﹣m2+2m+3)﹣(﹣m+3)=﹣m2+3m,
∵S△PBC=×PG×OB=×3×(﹣m2+3m)=﹣(m﹣)2+,
∴当m=时,S△PBC有最大值,
∴点P(,);
(3)存在N满足条件,
理由如下:∵抛物线y=﹣x2+2x+3与x轴交于A、B两点,
∴点A(﹣1,0),
∵y=﹣x2+2x+3=﹣(x﹣1)2+4,
∴顶点M为(1,4),
∵点M为(1,4),点C(0,3),
∴直线MC的解析式为:y=﹣x+3,
如图,设直线MC与x轴交于点E,过点N作NQ⊥MC于Q,
∴点E(﹣3,0),∴DE=4=MD,
∴∠NMQ=45°,
∵NQ⊥MC, ∴∠NMQ=∠MNQ=45°,
∴MQ=NQ, ∴MQ=NQ=MN,
设点N(1,n),
∵点N到直线MC的距离等于点N到点A的距离,
∴NQ=AN,∴NQ2=AN2,
∴(MN)2=AN2,
∴(|4﹣n|)2=4+n2,
∴n2+8n﹣8=0, ∴n=﹣4±2,
∴存在点N满足要求,点N坐标为(1,﹣4+2)或(1,﹣4﹣2).
23.(2020云南)(12分)抛物线y=x2+bx+c与x轴交于A、B两点,与y轴交于点C,点A的坐标为(﹣1,0),点C的坐标为(0,﹣3).点P为抛物线y=x2+bx+c上的一个动点.过点P作PD⊥x轴于点D,交直线BC于点E.
(1)求b、c的值;
(2)设点F在抛物线y=x2+bx+c的对称轴上,当△ACF的周长最小时,直接写出点F的坐标;
(3)在第一象限,是否存在点P,使点P到直线BC的距离是点D到直线BC的距离的5倍?若存在,求出点P所有的坐标;若不存在,请说明理由.
解:(1)把A、C点的坐标代入抛物线的解析式得,
,解得,;
(2)连接BC,与抛物线的对称轴交于点F,连接AF,如图1,
此时,AF+CF=BF+CF=BC的值最小,
∵AC为定值,
∴此时△AFC的周长最小,
由(1)知,b=﹣2,c=﹣3,
∴抛物线的解析式为:y=x2﹣2x﹣3,
∴对称轴为x=1,
令y=0,得y=x2﹣2x﹣3=0,
解得,x=﹣1,或x=3,
∴B(3,0),
令x=0,得y=x2﹣2x﹣3=﹣3,
∴C(0,﹣3),
设直线BC的解析式为:y=kx+b(k≠0),得
,
解得,,
∴直线BC的解析式为:y=x﹣3,
当x=1时,y=x﹣3=﹣2,
∴F(1,﹣2);
(3)设P(m,m2﹣2m﹣3)(m>3),过P作PH⊥BC于H,过D作DG⊥BC于G,如图2,
则PH=5DG,E(m,m﹣3),
∴PE=m2﹣3m,DE=m﹣3,
∵∠PHE=∠DGE=90°,∠PEH=∠DEG,
∴△PEH∽△DEG,
∴,
∴,
∵m=3(舍),或m=5,
∴点P的坐标为P(5,12).
故存在点P,使点P到直线BC的距离是点D到直线BC的距离的5倍,其P点坐标为(5,12).
24.(2020•怀化)如图所示,抛物线y=x2﹣2x﹣3与x轴相交于A、B两点,与y轴相交于点C,点M为抛物线的顶点.
(1)求点C及顶点M的坐标.
(2)若点N是第四象限内抛物线上的一个动点,连接BN、CN求△BCN面积的最大值及此时点N的坐标.
(3)若点D是抛物线对称轴上的动点,点G是抛物线上的动点,是否存在以点B、C、D、G为顶点的四边形是平行四边形.若存在,求出点G的坐标;若不存在,试说明理由.
(4)直线CM交x轴于点E,若点P是线段EM上的一个动点,是否存在以点P、E、O为顶点的三角形与△ABC相似.若存在,求出点P的坐标;若不存在,请说明理由.
【解答】解:(1)令y=x2﹣2x﹣3中x=0,此时y=﹣3,
故C点坐标为(0,﹣3),
又∵y=x2﹣2x﹣3=(x﹣1)2﹣4,
∴抛物线的顶点M的坐标为(1,﹣4);
(2)过N点作x轴的垂线交直线BC于Q点,连接BN,CN,如图1所示:
令y=x2﹣2x﹣3=0,
解得:x=3或x=﹣1,
∴B(3,0),A(﹣1,0),
设直线BC的解析式为:y=ax+b,
代入C(0,﹣3),B(3,0)得:-3=b0=3a+b,
解得a=1b=-3,
∴直线BC的解析式为:y=x﹣3,
设N点坐标为(n,n2﹣2n﹣3),故Q点坐标为(n,n﹣3),其中0<n<3,
则S△BCN=S△NQC+S△NQB=12⋅QN⋅(xQ-xC)+12⋅QN⋅(xB-xQ)=12⋅QN⋅(xQ-xC+xB-xQ)=12⋅QN⋅(xB-xC),(其中xQ,xC,xB分别表示Q,C,B三点的横坐标),且QN=(n﹣3)﹣(n2﹣2n﹣3)=﹣n2+3n,xB﹣xC=3,
故S△BCN=12⋅(-n2+3n)⋅3=-32n2+92n=-32(n-32)2+278,其中0<n<3,
当n=32时,S△BCN有最大值为278,
此时点N的坐标为(32,-154),
(3)设D点坐标为(1,t),G点坐标为(m,m2﹣2m﹣3),且B(3,0),C(0,﹣3)
分情况讨论:
①当DG为对角线时,则另一对角线是BC,由中点坐标公式可知:
线段DG的中点坐标为(xD+xG2,yD+yG2),即(1+m2,t+m2-2m-32),
线段BC的中点坐标为(xB+xC2,yB+yC2),即(3+02,0-32),
此时DG的中点与BC的中点为同一个点,
∴1+m2=32t+m2-2m-32=-32,解得m=2t=0,
经检验此时四边形DCGB为平行四边形,此时G坐标为(2,﹣3);
②当DB为对角线时,则另一对角线是GC,由中点坐标公式可知:
线段DB的中点坐标为(xD+xB2,yD+yB2),即(1+32,t+02),
线段GC的中点坐标为(xG+xC2,yG+yC2),即(m+02,m2-2m-3-32),
此时DB的中点与GC的中点为同一个点,
∴1+32=m+02t+02=m2-2m-3-32,解得m=4t=2,
经检验此时四边形DCBG为平行四边形,此时G坐标为(4,5);
③当DC为对角线时,则另一对角线是GB,由中点坐标公式可知:
线段DC的中点坐标为(xD+xC2,yD+yC2),即(1+02,t-32),
线段GB的中点坐标为(xG+xB2,yG+yB2),即(m+32,m2-2m-3+02),
此时DB的中点与GC的中点为同一个点,
∴1+02=m+32t-32=m2-2m-3+02,解得m=-2t=8,
经检验此时四边形DGCB为平行四边形,此时G坐标为(﹣2,1);
综上所述,G点坐标存在,为(2,﹣3)或(4,5)或(﹣2,1);
(4)连接AC,OP,如图2所示:
设MC的解析式为:y=kx+m,
代入C(0,﹣3),M(1,﹣4)得-3=m-4=k+m,
解得k=-1m=-3
∴MC的解析式为:y=﹣x﹣3,令y=0,则x=﹣3,
∴E点坐标为(﹣3,0),
∴OE=OB=3,且OC⊥BE,
∴CE=CB,
∴∠B=∠E,
设P(x,﹣x﹣3),
又∵P点在线段EC上,
∴﹣3<x<0,
则EP=(x+3)2+(-x-3)2=2(x+3),BC=32+32=32,
由题意知:△PEO相似△ABC,
分情况讨论:
①△PEO∽△CBA,∴EOBA=EPBC,∴34=2(x+3)32,
解得x=-34,满足﹣3<x<0,此时P的坐标为(-34,-94);
②△PEO∽△ABC,∴EOBC=EPBA,∴332=2(x+3)4,
解得x=﹣1,满足﹣3<x<0,此时P的坐标为(﹣1,﹣2).
综上所述,P点的坐标为(-34,-94)或(﹣1,﹣2).
25.(2020山东泰安)(13分)若一次函数y=﹣3x﹣3的图象与x轴,y轴分别交于A,C两点,点B的坐标为(3,0),二次函数y=ax2+bx+c的图象过A,B,C三点,如图(1).
(1)求二次函数的表达式;
(2)如图(1),过点C作CD∥x轴交抛物线于点D,点E在抛物线上(y轴左侧),若BC恰好平分∠DBE.求直线BE的表达式;
(3)如图(2),若点P在抛物线上(点P在y轴右侧),连接AP交BC于点F,连接BP,S△BFP=mS△BAF.
①当m=12时,求点P的坐标;
②求m的最大值.
解:(1)一次函数y=﹣3x﹣3的图象与x轴,y轴分别交于A,C两点,则点A、C的坐标分别为(﹣1,0)、(0,﹣3),
将点A、B、C的坐标代入抛物线表达式得0=a-b+c0=9a+3b+cc=-3,解得a=1b=-2c=-3,
故抛物线的表达式为:y=x2﹣2x﹣3;
(2)设直线BE交y轴于点M,
从抛物线表达式知,抛物线的对称轴为x=2,
∵CD∥x轴交抛物线于点D,故点D(2,﹣3),
由点B、C的坐标知,直线BC与AB的夹角为45°,即∠MCB=∠DCD=45°,
∵BC恰好平分∠DBE,故∠MBC=∠DBC,
而BC=BC,
故△BCD≌△BCM(AAS),
∴CM=CD=2,故OM=3﹣2=1,故点M(0,﹣1),
设直线BE的表达式为:y=kx+b,则b=-13k+b=0,解得k=13b=-1,
故直线BE的表达式为:y=13x﹣1;
(3)过点P作PN∥x轴交BC于点N,
则△PFN∽△AFB,则AFPF=ABPN,
而S△BFP=mS△BAF,则AFPF=1m=4PN,解得:m=14PN,
①当m=12时,则PN=2,
设点P(t,t2﹣2t﹣3),
由点B、C的坐标知,直线BC的表达式为:y=x﹣3,当x=t﹣2时,y=t﹣5,故点N(t﹣2,t﹣5),
故t﹣5=t2﹣2t﹣3,
解得:t=1或2,故点P(2,﹣3)或(1,﹣4);
②m=14PN=14[t﹣(t2﹣2t)]=-14(t-32)2+916,
∵-14<0,故m的最大值为916.
20.(2020浙江宁波)(10分)如图,在平面直角坐标系中,二次函数y=ax2+4x﹣3图象的顶点是A,与x轴交于B,C两点,与y轴交于点D.点B的坐标是(1,0).
(1)求A,C两点的坐标,并根据图象直接写出当y>0时x的取值范围.
(2)平移该二次函数的图象,使点D恰好落在点A的位置上,求平移后图象所对应的二次函数的表达式.
【解答】解:(1)把B(1,0)代入y=ax2+4x﹣3,得0=a+4﹣3,解得a=﹣1,
∴y=﹣x2+4x﹣3=﹣(x﹣2)2+1,
∴A(2,1),
∵对称轴x=1,B,C关于x=2对称,
∴C(3,0),
∴当y>0时,1<x<3.
(2)∵D(0,﹣3),
∴点D平移的A,抛物线向右平移2个单位,向上平移4个单位,可得抛物线的解析式为y=﹣(x﹣4)2+5.
21.(2020浙江温州)(10分)已知抛物线y=ax2+bx+1经过点(1,﹣2),(﹣2,13).
(1)求a,b的值.
(2)若(5,y1),(m,y2)是抛物线上不同的两点,且y2=12﹣y1,求m的值.
【解答】解:(1)把点(1,﹣2),(﹣2,13)代入y=ax2+bx+1得,-2=a+b+113=4a-2b+1,
解得:a=1b=-4;
(2)由(1)得函数解析式为y=x2﹣4x+1,
把x=5代入y=x2﹣4x+1得,y1=6,
∴y2=12﹣y1=6,
∵y1=y2,∴对称轴为x=2,
∴m=4﹣5=﹣1.
22.((2020海南)15分)抛物线y=x2+bx+c经过点A(﹣3,0)和点B(2,0),与y轴交于点C.
(1)求该抛物线的函数表达式;
(2)点P是该抛物线上的动点,且位于y轴的左侧.
①如图1,过点P作PD⊥x轴于点D,作PE⊥y轴于点E,当PD=2PE时,求PE的长;
②如图2,该抛物线上是否存在点P,使得∠ACP=∠OCB?若存在,请求出所有点P的坐标:若不存在,请说明理由.
解:(1)∵抛物线y=x2+bx+c经过点A(﹣3,0)和点B(2,0),
∴,解得:,
∴抛物线解析式为:y=x2+x﹣6;
(2)①设点P(a,a2+a﹣6),
∵点P位于y轴的左侧,
∴a<0,PE=﹣a,
∵PD=2PE,
∴|a2+a﹣6|=﹣2a,
∴a2+a﹣6=﹣2a或a2+a﹣6=2a,
解得:a1=,a2=(舍去)或a3=﹣2,a4=3(舍去)
∴PE=2或;
②存在点P,使得∠ACP=∠OCB,
理由如下,
∵抛物线y=x2+x﹣6与x轴交于点C,
∴点C(0,﹣6),
∴OC=6,
∵点B(2,0),点A(﹣3,0),
∴OB=2,OA=3,
∴BC===2,
AC===3,
如图,过点A作AH⊥CP于H,
∵∠AHC=∠BOC=90°,∠ACP=∠BCO,
∴△ACH∽△BCO,
∴,
∴=,
∴AH=,HC=,
设点H(m,n),
∴()2=(m+3)2+n2,()2=m2+(n+6)2,
∴或,
∴点H(﹣,﹣)或(﹣,),
当H(﹣,﹣)时,
∵点C(0,﹣6),
∴直线HC的解析式为:y=﹣x﹣6,
∴x2+x﹣6=﹣x﹣6,
解得:x1=﹣2,x2=0(舍去),
∴点P的坐标是(﹣2,﹣4);
当H(﹣,)时,
∵点C(0,﹣6),
∴直线HC的解析式为:y=﹣7x﹣6,
∴x2+x﹣6=﹣7x﹣6,
解得:x1=﹣8,x2=0(舍去),
∴点P的坐标是(﹣8,50);
综上所述:点P坐标为(﹣2,﹣4)或(﹣8,50).
26.(2020•株洲)如图所示,二次函数y=ax2+bx+c(a>0)的图象(记为抛物线Γ)与y轴交于点C,与x轴分别交于点A、B,点A、B的横坐标分别记为x1,x2,且0<x1<x2.
(1)若a=c,b=﹣3,且过点(1,﹣1),求该二次函数的表达式;
(2)若关于x的一元二次方程ax2+bx+c=0的判别式△=4.求证:当b<-52时,二次函数y1=ax2+(b+1)x+c的图象与x轴没有交点.
(3)若AB2=c2-2c+6c,点P的坐标为(-x0,﹣1),过点P作直线l垂直于y轴,且抛物线的Γ顶点在直线l上,连接OP、AP、BP,PA的延长线与抛物线Γ交于点D,若∠OPB=∠DAB,求x0的最小值.
【解答】解:(1)由题意得:y=ax2﹣3x+a,
∵函数过点(1,﹣1),
∴a﹣3+a=﹣1,
∴a=c=1,
∴y=x2﹣3x+1;
(2)由题意,一元二次方程ax2+bx+c=0的判别式△=4.
∴△=b2﹣4ac=4,
∴4ac=b2﹣4,
在函数y1=ax2+(b+1)x+c中,△1=(b+1)2-4ac=(b+1)2-(b2-4)=2b+5,
∵b<-52,
∴2b+5<0,
即函数图象与x轴没有交点;
(3)因为函数顶点在直线l上,则有4ac-b24a=-1,
即b2﹣4ac=4a①,
∵AB2=c2-2c+6c,
∴(x2-x1)2=c2-2c+6c,
即(x1+x2)2-4x1x2=c2-2c+6c,
∴b2-4aca2=c2-2c+6c,
由①得:4a=c2-2c+6c②,
∵∠OAP=∠DAB,
∴∠OAP=∠OPB,
∵∠OAP=∠OBP+∠APB,∠OPB=∠OPA+∠APB,
∴∠OBP=∠OPA,
则△OAP∽△OPB.
∴OAOP=OPOB,
∴OA•OB=OP2,
∴x1x2=(-x0)2+(-1)2.
∴ca=x0+1,∴x0=ca-1.由②得:x0=c2-2c+64-1,
∴x0=14(c-1)2+14,∴当c=1时,(x0)min=14.
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